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Introduction to Functional Groups02:08

Introduction to Functional Groups


Functional groups are group of atoms with specific chemical properties that occur within organic molecules and sometimes denoted as “R”. Functional groups are found along the carbon backbone of macromolecules can form chains or rings of carbon atoms. Functional groups can “functionalize” a compound by enabling it to adopt different physical and chemical properties.
Types of common functional groups
The table below summarizes some of the major functional groups in organic chemistry. (The...
Hybridization of Atomic Orbitals II03:35

Hybridization of Atomic Orbitals II

sp3d and sp3d 2 Hybridization
Phosphodiester Linkages01:01

Phosphodiester Linkages

Overview
Phosphodiester bond forms when a phosphoric acid molecule (H3PO4) links with two hydroxyl groups (–OH) of two other molecules, forming two ester bonds. Two water molecules are released in this process. The phosphodiester bond is commonly found in nucleic acids (DNA and RNA) and plays a critical role in their structure and function.
Phosphodiester Bonds Link Nucleotides Together
DNA and RNA are polynucleotides or long chains of nucleotides that are linked together. A nucleotide is...
Functional Groups02:45

Functional Groups

Functional groups are a group of atoms with characteristic properties, which when linked to the carbon skeleton of a molecule, alter the properties of that molecule. For example, the presence of certain functional groups on a molecule will make them hydrophilic, whereas others will make them hydrophobic. These functional groups are an indispensable part of organic chemistry and important components of biological molecules, such as carbohydrates, proteins, lipids, and nucleic acids. Each...
Overview of Advanced Functional Groups02:22

Overview of Advanced Functional Groups


Functional groups are groups of atoms with specific chemical properties that occur within organic molecules and are sometimes denoted as “R”. Functional groups can “functionalize” a compound by enabling it to adopt different physical and chemical properties.
Types of Advanced Functional Groups
The table below summarizes some of the major functional groups in organic chemistry.
Radical Chain-Growth Polymerization: Chain Branching01:17

Radical Chain-Growth Polymerization: Chain Branching

The skeletal structure of polymers synthesized via radical polymerization is always branched. For example, the polymerization of ethylene by radical polymerization results in a low-density grade of polyethylene with a heavily branched skeletal structure. Here, the radical site abstracts hydrogen from the growing chain, and the radical site shifts from the end (a primary carbon center) to anywhere within the growing chain (a secondary carbon center). Consequently, the part of the chain from the...

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Los grupos funcionales basados en fósforo como plantillas de enlace de hidrógeno para la formación de rotaxano.

Rehan Ahmed1, Andrea Altieri, Daniel M D'Souza

  • 1School of Chemistry, EaStCHEM, University of St. Andrews, St. Andrews, Fife KY16 9ST, United Kingdom.

Journal of the American Chemical Society
|July 2, 2011
PubMed
Resumen

Los investigadores utilizaron grupos funcionales que contienen fósforo para crear [2]rotaxanos. Estas nuevas estructuras, formadas a través de la unión de hidrógeno, muestran potencial para el desarrollo de lanzaderas moleculares avanzadas y catalizadores.

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Área de la Ciencia:

  • Química supramolecular de las moléculas.
  • Química orgánica es la química orgánica.
  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

  • Los rotaxanos son moléculas mecánicamente entrelazadas con aplicaciones potenciales en nanotecnología.
  • La unión de hidrógeno es una interacción no covalente clave para dirigir el autoensamblaje.
  • Los grupos funcionales que contienen fósforo ofrecen propiedades electrónicas y estructurales únicas.

Objetivo del estudio:

  • Explorar el uso de grupos funcionales que contienen fósforo como aceptores de enlaces de hidrógeno en la síntesis de rotaxano.
  • Investigar el autoensamblaje de macrociclos alrededor de ejes roscados dirigidos por grupos de fosfinamida, tiofosfinamida y selenofosfinamida.
  • Para caracterizar las estructuras de rotaxano resultantes utilizando cristalografía de rayos X.

Principales métodos:

  • Síntesis de [2] rotaxanos utilizando fosfinamidas, tio y selenofosfinamidas como aceptores de enlaces de hidrógeno.
  • Montaje dirigido por grupos de amida en el hilo y grupos funcionales basados en fósforo.
  • Caracterización estructural a través de la cristalografía de rayos X.

Principales resultados:

  • Síntesis exitosa de [2]rotaxanos con rendimientos de hasta el 60%.
  • Identificación de múltiples enlaces de hidrógeno intercomponentes, incluidas las nuevas interacciones amida-fosfinamida.
  • Observación de una red única de enlaces de hidrógeno mediados por agua en un rotaxano de óxido de fosfina-fosfinamida.

Conclusiones:

  • Los grupos funcionales basados en el fósforo son aceptores efectivos de enlaces de hidrógeno para el ensamblaje de rotaxano.
  • La diversidad estructural de los rotaxanos se puede ajustar mediante la variación de los grupos funcionales de fósforo.
  • Estos rotaxanos son prometedores para aplicaciones en lanzaderas moleculares y catálisis.