Sterické efekty

Cyklobutadien (R = H) se snadno dimerizuje ale sloučenina, kde R = terc-butyl, je proti dimerizaci odolná.

Sterické efekty jsou jevy, které se objevují při přiblížení atomů v molekulách, kdy se zvyšují energie těchto molekul. Jedná se o nevazebné interakce, které ovlivňují tvar (konformace) a reaktivitu iontů a molekul. +more Sterické efekty se podobají elektronovým efektům, které také určují tvar a reaktivitu molekul. Sterické odpudivé síly mezi překrývajícími se atomovými orbitaly stabilizují molekuly odpuzováním souhlasných a přitahováním opačných nábojů.

Sterické stínění

ribózovým kruhem (Py = pyridin)

Sterické stínění spočívá ve zpomalení chemických reakcí v důsledku sterických efektů. Obvykle se tento pojem objevuje v mezimolekulárních reakcích, zatímco o sterických efektech se často mluví u vnitromolekulárních reakcí. +more Sterické stínění se často používá k řízení selektivity, například na zpomalení vedlejších reakcí. Sterické odpuzování sousedních skupin může mít vliv na vazebné úhly.

Jako příklady mohou sloužit pozorovaný tvar molekuly rotaxanů a pomalý průběh racemizací 2,2'-disubstituovaných bifenylů a binaftylů.

Měření sterických vlastností

Protože sterické efekty pozměňují vlastnosti sloučenin, tak lze, několika různými způsoby, kvantitativně měřit sterické vlastnosti substituentů.

Rychlosti reakcí

Relativní rychlosti chemických reakcí jsou dobrým způsobem zkoumání sterických účinků substituentů. Brommethan se za běžných podmínek solvolyzuje 107krát rychleji než 1-brom-2,2-dimethylpropan. +more Rozdíl je způsoben znesnadněním ataku druhé sloučeniny v důsledku sterického stínění terc-butylovou skupinou.

Teplota depolymerizace

Teplota depolymerizace (T_c) popisuje sterické vlastnosti monomeru vytvářejícího polymer. Jedná se o teplotu, při které jsou rychlosti polymerizační a depolymerizační reakce stejné. +more Stericky stíněné monomery vytvářejí polymery s nízkými T_c, které obvykle nejsou prakticky využitelné.

Tolmanův úhel

Tplmanův úhel ligandu Tolmanův úhel udává velikost daného ligandu. +more Definován je jako úhel vymezený atomem kovu a krajními body van der Waalsových sfér atomů ligandu na průměru kuželu (viz obrázek).

Význam a využití

Sterické efekty významně ovlivňují chemické, biochemické a farmakologické vlastnosti sloučenin, jako jsou rychlosti a aktivační energie reakcí.

V biochemii se sterické efekty vyskytují například u enzymů, kde může být katalytické místo zakryto rozměrnější strukturou bílkoviny. Ve farmakologii určují sterické efekty, jak a s jakou rychlostí léčiva interagují s cílovými biomolekulami.

Soubor:BigPhosphite31570-04-4. png|Tris(2,4-di-terc-butylfenyl)fosfit, sloučenina používaná jako stabilizátor polymerů Soubor:Tricyclohexylphosphine-2D-skeletal. +morepng|Tricyklohexylfosfin, fosfinový ligand používaný v homogenní katalýze a s tris(pentafluorofenyl)boranem vytvářející frustrovaný Lewisův pár. Soubor:2,6-di-tert-butylphenol. svg|2,6-di-terc-butylfenol se používá v průmyslu ke stabilizování materiálů vůči ultrafialovému záření a jako antioxidant pro uhlovodíkové výrobky od ropných produktů po plasty. Soubor:LMW-HA(L)S-1 100. svg|Stericky stíněné aminové světelné stabilizátory jsou častými přísadami v polymerech. Soubor:Ti(OiPr)4. png|Isopropoxid titaničitý je monomerní, zatímco ethoxid titaničitý vytváří tetramer. Soubor:OkazakiRSeOH. png|Selenenová kyselina, kterou lze díky sterické ochraně izolovat.

+more_Elektrofily_se_obtížně_dostávají_do_takové_blízkosti,_která_by_umožnila_reakci_volný_elektronový_pár'>volného elektronového páru dusíku (dusík je znázorněn modře).

Odkazy

Reference

Externí odkazy

Související články

Srážková teorie * Thorpeův-Ingoldův efekt - urychlení reakce v důsledku sterického stínění * Stericky indukovaná redukce * Molekulové interakce * Van der Waalsovo napětí, také označované jako sterické napětí

Kategorie:Stereochemie Kategorie:Fyzikální organická chemie