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Solid-phase Synthesis of [4.4] Spirocyclic Oximes
Published on: February 6, 2019
La aceleración de Thorpe-Ingold de la formación de oxirano es en su mayoría un efecto de disolvente
Jakub Kostal1, William L Jorgensen
1Department of Chemistry, Yale University, 225 Prospect Street, New Haven, Connecticut 06520-8107, USA.
La hipótesis de Thorpe-Ingold explica el efecto gem-dimetilo en las reacciones de ciclización. Los estudios computacionales muestran que los efectos del disolvente, no la reactividad intrínseca, impulsan el aumento de la tasa observada con la alfa-metilación.
Área de la Ciencia:
- Química computacional es la química computacional.
- Mecanismos de reacción orgánica.
- Química Física es la química física.
Sus antecedentes:
- La hipótesis de Thorpe-Ingold describe el efecto gem-dimetilo en las reacciones de ciclización.
- Investigando la influencia de la alfa-metilación en la reactividad de los derivados del 2-cloroetóxido.
Objetivo del estudio:
- Para investigar computacionalmente la hipótesis de Thorpe-Ingold para el efecto gem-dimetilo.
- Determinar el papel de la reactividad intrínseca frente a los efectos del disolvente en las aceleraciones de velocidad observadas.
Principales métodos:
- Ab initio MP2/6-311+G(d,p) y los cálculos de CBS-Q.
- Simulaciones de hidratación continua y mecánica cuántica/estadística mixta (MC/FEP) con hidratación explícita.
- Análisis de resultados computacionales tanto en fase gaseosa como en fase acuosa.
Principales resultados:
- Se encontró una pequeña diferencia intrínseca en la reactividad con el aumento de la alfa-metilación en la fase gaseosa.
- Las simulaciones que incluyen efectos de hidratación reproducen experimentalmente los aumentos de la tasa observada.
- El aumento del obstáculo estérico a la hidratación del átomo de oxígeno nucleófilo se identificó como la causa principal de la aceleración de la velocidad.
Conclusiones:
- La aceleración gem-dimetilo de la formación de oxiranos es predominantemente un efecto de disolvente.
- El obstáculo estérico a la hidratación, influenciado por la alfa-metilación, explica el efecto Thorpe-Ingold.
- El modelado computacional es crucial para comprender los mecanismos de reacción complejos y las interacciones de disolventes.
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