SYSTEMS CHEMISTRY. Mucsi Zoltán SERVIER

Hasonló dokumentumok
AROMÁS SZÉNHIDROGÉNEK

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Toluol (Bruckner II/1 476) µ= 0.33 Debye

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

Kémiai kötés Lewis elmélet

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

Elektronegativitás. Elektronegativitás

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Slide 1 /39

3. A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Kémiai kötés. Általános Kémia, szerkezet Dia 1 /39

A kémiai kötés magasabb szinten

A kémiai kötés magasabb szinten

Szénhidrogének II: Alkének. 2. előadás

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

OXOVEGYÜLETEK. Levezetés. Elnevezés O CH 2. O R C H aldehid. O R C R' keton. Aldehidek. propán. karbaldehid CH 3 CH 2 CH 2 CH O. butánal butiraldehid

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

6) Az átmenetifémek szerves származékai

Kémia OKTV I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Kötések kialakítása - oktett elmélet

CH 2 =CH-CH 2 -S-S-CH 2 -CH=CH 2

A vas-oxidok redukciós folyamatainak termodinamikája

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

Palládium-organikus vegyületek

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000

Periódusosság. Általános Kémia, Periódikus tulajdonságok. Slide 1 of 35

Szalai István. ELTE Kémiai Intézet 1/74

Beszélgetés a szerves kémia elméleti alapjairól III.

10. Előadás. Heterociklusos vegyületek.

Heterociklusos vegyületek

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK 2003.

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

feladatmegoldásai K É M I Á B Ó L

Nitrogé ntartalmú hétérociklúsos végyú léték

KONJUGÁLT KÖTÉSŰ POLIMEREK ÉS SZÉN-NANOSZERKEZETEK I. FULLERÉNEK

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

R nem hidrogén, hanem pl. alkilcsoport

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

Spontaneitás, entrópia

Energia. Energia: munkavégző, vagy hőközlő képesség. Kinetikus energia: a mozgási energia

Fizikai kémia 2 Reakciókinetika házi feladatok 2016 ősz

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

Kémiai reakciók Műszaki kémia, Anyagtan I. 11. előadás

Termokémia. Hess, Germain Henri ( ) A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Periódusos rendszer (Mengyelejev, 1869) nemesgáz csoport: zárt héj, extra stabil

Oldódás, mint egyensúly

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Az elemeket 3 csoportba osztjuk: Félfémek vagy átmeneti fémek nemfémek. fémek

Közös elektronpár létrehozása

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2001 (pótfeladatsor)

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Szerves kémiai szintézismódszerek

HALOGÉNEZETT SZÉNHIDROGÉNEK

Szerves kémiai szintézismódszerek

Redoxi reakciók Elektrokémiai alapok Műszaki kémia, Anyagtan I előadás

Célkitűzés/témák Fehérje-ligandum kölcsönhatások és a kötődés termodinamikai jellemzése

MÉRÉSTECHNIKA. BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Fazekas Miklós (1) márc. 1

R R C X C X R R X + C H R CH CH R H + BH 2 + Eliminációs reakciók

O k t a t á si Hivatal

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Összefoglaló előadás. Sav-bázis elmélet

Nitrogéntartalmú szerves vegyületek. 6. előadás

Kémiai kötések. Kémiai kötések. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

Curie Kémia Emlékverseny 2018/2019. Országos Döntő 9. évfolyam

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

KARBONSAVSZÁRMAZÉKOK

XXIII. SZERVES KÉMIA (Középszint)

Helyettesített karbonsavak

Spontaneitás, entrópia

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Kémiai alapismeretek 11. hét

Szerves kémiai szintézismódszerek

A kémiai kötés. Kémiai kölcsönhatás

Savak bázisok. Csonka Gábor Általános Kémia: 7. Savak és bázisok Dia 1 /43

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Fémorganikus kémia 1

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód

Cikloalkánok és származékaik konformációja

Fémorganikus vegyületek

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2009/2010. Kémia I. kategória II. forduló A feladatok megoldása

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Koordinációs vegyületek (komplexek)

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak

Szerves kémiai szintézismódszerek

a. 35-ös tömegszámú izotópjában 18 neutron található. b. A 3. elektronhéján két vegyértékelektront tartalmaz. c. 2 mól atomjának tömege 32 g.

Víz. Az élő anyag szerkezeti egységei. A vízmolekula szerkezete. Olyan mindennapi, hogy fel sem tűnik, milyen különleges

Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2010/2011. tanév Kémia I. kategória 2. forduló Megoldások

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Általános és szervetlen kémia 3. hét. Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Az elızı órán elsajátítottuk, hogy.

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

Atomszerkezet. Atommag protonok, neutronok + elektronok. atompályák, alhéjak, héjak, atomtörzs ---- vegyérték elektronok

O k t a t á si Hivatal

Átírás:

SYSTEMS CEMISTY Mucsi Zoltán SEVIE

MLECULA EGIEEIG ewton egyenlet Szabályok, képletek Schrödinger egyenlet? Szabályok, képletek 2

apíron: Valóság: SL 3 SL 1 SL 3 B SL 2 1 2 SL 3 B 1 SL 2 SL 3 SL B 1 2 SL 3 SL B 1 2 SL 3 SL B 1 2 SL 3 SL B 1 2 A SL 3 SL B SL 2 1 A 3 SL 1 A B SL 2 A

Kémiai eakció SYSTEMS CEMISTY eactant roduct Entalpia dekonvolució 2 ldószer Aromaticity Belső energia Amidicity Térbeli gátlás -kötés Carbonylicity lefinicity 4

Kvantitatív v KémiaK CJUGATICVICITY C 2 C Y 1 olefinicity C Y 1 iminicity S C Y 1 tiocarbonylicity 1 C Y C 1 3 aromaticity carbonyicity 2 amidicity 5

1 Z C 2 Z 2 Z C C 1 2 2 (1) 2 1 1 2 Z C ICS KJ. 2 (A) A Z C Z C EGYELŐ KJ. 2 (B) 0 % EGYEL 100 % B Z C = Z [conj%](a) = 0% = m 2 (A) + [conj%] 0 [conj%](b) = 100% = m 2 (B) + [conj%] 0 [conj%](1) = m 2 (1) + [conj%] 0 E (1) = [conj%](1) / m 1. eq 2. eq 3. eq 4. eq 6

conjugativicity 1 C carbonyicity C 1 3 2 amidicity 1 S C thiocarbonylicity 1 C iminicity 1 C 2 C olefinicity 7

(1) + (2) I(1,2) (1) + (2) Conj. = ΣConj.[(i)] - ΣConj.[(j)] Termodinamikai: Conj. (E) ozitív = kedvező; negatív = nem kedvező kinetikai: Conj.[(i)] Kicsi érték= reaktív; magas = nem reaktív 8

1. Aromaticity a. Foszfol b. eterofoszfét 2. Amidicity a. Transamidiation b. Szelektivitás c. Biológiai példa 3. Carbonylicity a. eptidkapcsolás b. eaktivitás 4. lefinicity a. Keresztkapcsolások b. Indolreakció 5. Komplex megközelítések a. 1. példa b. AD, FAD c. enicillin

Aromaticitás/Antiaromaticit s/antiaromaticitás Aromaticity Az aromaticitás olyan mint a szépség, könnyű felismerni, de nehéz mérni. (. V.. Schleyer) Meghatározza a 1. molekulák stabilitását 2. reakcióutakat 3. aktiválási energiát 4. spetkroszkópiai tulajdonságokat π-(2d)aromaticitás (1920) antiaromaticitás (1965) 3D aromaticitás (1978) σ-aromaticitás (1979) [pl. Li klaszter], δ-aromaticitás (2004) [pl. Au klaszter], 10 1

Aromaticitás/Antiaromaticit s/antiaromaticitás mérések Aromaticity Illat alapú Illatos illetve büdös Geometria alapú referencia referencia antiaromás MA, Bird, BDST index Mágneses árnyékolás alapú uclear Independent Chemical Shift: ICS l. cbutadien [27-29] benzol [(-8)-(-9)] pirrol [(-12)-(-13)]? 11 11

AMATICITÁS Ciklikus delokalizáci ció Aromaticity ückel modell 6π elektron Degeneráció 4π elektron nem-aromás aromás nem-aromás antiaromás betöltetlen betöltött ε ASE ε ASE ε ASE ASE ε ASE 12

MÓDSZE: LIEÁIS AMATICITÁS S SKÁLA G3M2B3 1 AMÁS Studied reaction 2 2 (1) 30.28 kj/mol eference reaction 2 2(2) -110.96 kj/mol Aromaticity 2 = 2 (1) - 2 (2) 141.24 kj/mol 2 ATIAMÁS 3 EM AMÁS 2 2 2 (1) 2 (2) -258.63 kj/mol 2 2 (1) -127.60 kj/mol 2(2) -131.04 kj/mol -104.68 kj/mol -110.96 kj/mol -6.28 kj/mol 2 ( ) n ( ) n ( ) n ( ) n 2 2 (1) ( ) n [1] J. hys. Chem A. 2007, 111, 1123 1132. ( ) n ( ) n 2 2 (2) ( ) n kj/mol 13

LIEÁIS AMATICITÁS S SKÁLA Aromaticity Y = aromaticitási paraméter (%) 100 % 0 % -100 % 2 2 2 (1) 2 2 (2) 2 2 (1) 2 2 (2) 3 1 Illesztés (G3M2B3): Y = m. + b m = 0.7342 b = -2.4962 2 2 (1) 2 2 (2) -140 0 140 = 2 (kj/mol) [1] J. hys. Chem A. 2007, 111, 1123. 14

Aromaticitás s skála Aromaticity -100-80 -60-40 -20 0 20 40 60 80 100 % t-bu t-bu S S t-bu t-bu Mucsi, Z.; Viskolcz, B.; Csizmadia, I. G. J. hys. Chem A. 2007, 111, 1123 1132. Mucsi, Z.; Csizmadia, I. G. Cur. rg. Chem. 2008, 12, 83 96. Mucsi, Z.; Körtvélyesi, T.; Viskolcz, B.; Csizmadia, I. G.; ovák, T.; Keglevich, G. Eur. J. rg. Chem. 2007, 1759 1767. Mucsi, Z.; Viskolcz, B.; ermecz, I.; Csizmadia, I. G.; Keglevich, G. Tetrahedron 2008, 64, 1868 1878. Mucsi, Z.; Keglevich, G. Eur. J. rg. Chem. 2007, 4765 4771. 15

FSZFL ID Aromaticity aromás foszfol antiaromás? foszfol oxid Y '' Y r.t. Y Y '' or S 8 Y Z = or S Z Y Z Y 16

Aromaticity Tanulmányozott nyozott reakció eferencia reakció 2 [I] 2 [II] 2 aromaticitás Me 2 2-93.8-115.7 Me Me Me 22.0 12.3 % 2 2-132.6-116.2 Me Me Me Me -16.4-12.6 % 17

Aromaticity 6π Me 6π Me Me 4π Me 4π B Me 18

Y + =, S, 150 o C ETEFSZFÉT Y ekvatoriális Y 1A ISTABIL Y axiális Y 1B Aromaticity β-, TI-,, IMI- FSZF Á Y 3 A két konformer formában felírható négytagú heterofoszfét szerkezetek (1A és 1B) instabilak és gyűrűfelnyílásuk során stabil β-oxo, tio-, iminofoszforánokat (3) eredményeznek [2]. ETEFSZFETÁ Y Y Y 2A STABIL 2B 4 Telített változatuk, amelyek a Wittig reakció ismert intermedierei, ezzel ellentétben stabilnak tekinthetőek (2A and 2B) és analóg gyűrűfelnyílásban nem vesznek részt. [2] Current rg. Chem. 2004, 8, 1245. 19

ELEKTIKUS SZEKEZET Aromaticity Y Y 2 elektron a p z -n Y üres d xz ÁTFEDÉS a atom d xz és az Y atom p z pályája között Felmerül l a kérdk rdés, hogy miért van ilyen éles stabilitásbeli sbeli különbség g a p C 4 telített tett és s a telítettlen tettlen molekula közöttk tt. z p z C 3 Y 2 p z d xz 1 4π elektron tronrendszerrendszer ATIAMÁS Kvantumkémiai számításaink szerint az 1A és 1B szerkezetek instabilitását az antiaromaticitásukkal lehet magyarázni. [3] Eur. J. rg. Chem. 2007, 1759. 20

ATÁSZEKEZETEK instabil ETEFSZFÉT stabil ETEFSZFETÁ Aromaticity Y Y Y Y 1A-I 1A-II 2A-I 2A-II Y Y Y Y 1B-I 1B-II 2B-I 2B-II Konjugált 4π elektronrendszer Ciklobutadién-szerű határszerkezet incs konjugáció incs ciklobutadién-szerű határszerkezet ATIAMÁS 21 EM AMÁS 21 4

ATIAMATICITÁS Az aromaticitás mértékét a lineáris aromaticitási skálával mértük.[3] Az 1A szerkezet (ekvatoriális Y) nagyobb antiaromaticitással rendelkezik, mint az 1B szerkezet (axiális Y), ezekre inkább mint nem aromás vegyületekként tekinthetünk. Y 1A(Y,) Y 1B(Y,) 2 2 Y 2A(Y,) Y 2B(Y,) Aromaticity 1A(C 2,) 1B(C 2,) 2 2 2A(C 2,) = F, Cl, C és Y =,, S = 9 szerkeze ( 10%) (15%) ( 40%) ( 15%) 22 22

TEMDIAMI AMIKA ÉS KIETIKA KA Y Mechanism of the 1A 1B 3 transformation + 2 3 Y 1 4 Turnstile pseudorotation Y Y = F, Cl, C Y =,, S Y Y 1A 1B-TS 1B 3-TS 3 Antiaromaticitás csökken Aromaticity relative energy (kj/mol) 100 80 60 40 20 3 3 3TS 1A 1BTS 1B TS 1BTS 1A 140-160 kj/mol 40-60 kj/mol 3-12 kj/mol 1B 3TS 3 240 0 220 200 χ torsion angle 180 160 140 120 2.6 2.4 2.2 1.8 2.0 1-Y2 distance (A) kiind 3-5 kj/mol 23

ATIAMATICITÁS FELSZÍ ES Aromaticity Az 1A 1B 3 reakciósorozat antiaromaticitás felszíne ( = F and Y = ). A hajtóerő az antiaromás karakter csökkentése a reakció során. Aromaticitás felszín A 3 szerkezet egy aromás domboldalon fekszik, amely már nem értelmezhető. Az 1B szerkezet egy nem aromás, lapos völgyben helyezkedik el. Az 1(,F) antiaromaticitás % felszíne egy erős negatív lyukat mutat 24 az 1A pozíciójában. 24

Amidicity Stabilitás vizes oldatban (p = 7) 1 3 ~100 év 2 gyenge vagy erős konjugáció másodpercek percek = δ δ 25

Az Amiditás s kvantitatív v mérésem Amidicity MÉÉS: a delokalizáció megszűnik 1 2 3 A + 2 2 [I] 2 1 B 3 SKÁLA (%): 2 ~stabilizációs energia 100 % 0 % 1 + 2 2 [I] = 34.88 kj mol -1 ~teljes konjugáció 2 + 2 2 [I] = -44.62 kj mol -1 nincs konjugáció B3LY/6-31G(d,p) [Amidicity %] = m 2 [I] + [Amidicity %] 0 26

róbavegy bavegyületek 1 Amidicity 2 2 DMF 93 % 95 % 97 % 101 % 100 % 97 % 82 % 58 % 87 % 95 % + gyűrűfeszültség 2 79 % 117 % 91 % 81 % M 122 % 90 % 13 % 27 ( ) n ( ) 2 [II] n n = 1 : -137.50 kj mol -1 2 : -111.85 kj mol -1 3 : -118.44 kj mol -1 2 2 [III] -117.40 kj mol -1 27

róbavegy bavegyületek 2 Amidicity Aromás (6π) segítő Antiaromás (4π) versengő Konjugált 123 % 131 % 25 % 27 % versengő 2-30 % 53 % 89 % 88 % 61 % 57 % segítő 128 % 108 % 28 28

Amidicitás s skála Amidicity 2 22 2 1 5 15 93 23 12 24 6 21 10 14 17 27 8 26 16 20 11 7 25 4 29 13 1828 19-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Amidity (%) 29

Amidicity M Amidity % 130 120 110 100 90 80 70 12 11 14 13 Models with Models with Me 4 5 6 ing size 16 15 70 60 50 40 30 20 elative Amidity % 30

eaktivitás Amidicity eact (kj mol -1 ) -160-200 -240-280 2 eferences (1,2) Models (3-29) 17 21 20 8 4 18 3 5 13 19 12 15 14 28 11 6 10 1 7 9 16-320 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Amidity % 27 29 Y = 0.906 + (-292.81) ( 2 = 0.884) + δ δ δ 2 + 3 1 2 A 3 1 2 TS-A 3 1 2 3 1 2 δ 3 TS- 1 J 31

Transzamidálási si reakciók Amidicity 1 2 + 4 1 4 3 5 5 + 3 2 - Lágy acilezés - Szelektivitás l.: + + Amidity = Amidity(T) Amidity() Szabály: a a Amidity pozitív, akkor mehet a reakció, ha negatív akkor nem Aromaticity = Aromaticity (T) Aromaticity() 32

A 5 4 Amidicity LS 1 3 1 3 5 1 + 2 C 3 = 4 5 +AG- AG 4 1 -- 4 bázis B D 4 3 - LS 2 2 1 4 2 5 4 sav Termodinamikailag engedélyezett AG = actíváló csoport LS = Lewis sav 2 3 Termodinamikailag nem engedélyezett 33

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 1 Amidicity -I + 2 3 + 23 24 25 26 Amidity 93.4 % 96.8 % -II Amidity = 3.4 % + 2 3 + 27 24 25 1 Amidity 96.1 % 100.0 % Amidity = 3.9 % 34

Amidicity -III Amidity Aromaticity + 28 24 29 30.3 % 99.4 % 100 % -17.3 % 102.4 % 2 -IV Amidity Aromaticity 31 + 24 32 57.3 % 101.6 % -13.7 % 0.0 % 35

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 2 -V + + 33 34 35 36 Amidity 59.0 % 106.3 % Amidity = + 47.3 % Aromaticity 39.5 % 0.0 % 56.9 % 0.0 % Aromaticity = + 17.4 % -VI 37 + + 34 38 Amidity 46.6 % 106.3 % Amidity = + 59.7 % Aromaticity 28.6 % 0.0 % 50.3 % 0.0 % Aromaticity = + 21.7 % -VII 39 + 2 2 + 34 38 Amidity 44.9 % 128.4 % Amidity = + 83.5 % Aromaticity2 x 20.6 % 2 x 0.0 % 2 x 50.3 % 2 x 0.0 % Aromaticity = + 59.4 % 36 40 Amidicity 36

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 3 Amidicity -VIII 41 + + 42 43 Amidity -30.2 % 100.2 % Amidity = +130.4 % Aromaticity 91.1 % 0.0 % 99.4 % 0.0 % Aromaticity = + 8.3 % -I + + 41 38 43 Amidity -30.2 % 46.6 % Amidity = + 76.8 % Aromaticity 91.1 % 50.3 % 99.4 % 28.6 % Aromaticity = - 13.4 % - + + 45 24 46 1 Amidity 81.7 % 100.0 % Amidity = + 18.3 % Aromaticity 104.0 % 0.0 % 100.8 % 0.0 % Aromaticity = -3.2 % 44 37 37

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 4 Amidicity -I 47 + 42 97.0 % 95.6 % DMF Amidity = -1.4 % 48 + 24 -II 49 incs reakció!! + 24 120.3 % 104.0 % M 50 Amidity = -16.3 % 38

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 5 -III + + 24 53 1 2 52 4 61.5 % 100.0 % Amidity = 38.5 % -IV 2 + 2 + 2 5 54 24 55 1 20.3 % 100.0 % Amidity = 79.7 % -V CF 3 S 2 CF 3 CF 3 S + + 51 2 S 2 56 24 57 101.6 % 1 MehS 2 28.5 % 100.0 % -VI Amidity = 71.5 % hme hme S 2 + S 2 + MeC 58 24 59 1 62.0 % 100.0 % Amidity = 38.0 % -VII + + 60 24 51 1 53.7 % 101.6 % 39 100.0 % Amidity = 147.9 % Amidicity 39

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 6 Amidicity -VIII 51 -I 27 74.4 % 1 eqv. tbuc Me 101.6 % 95.1 % 39.1 % 2 eqv. tbuc = CtBu, Cl 70.8 % Me 61 tbu 63 104.7 % + tbu tbu + Me 70.8 % tbu 24 62 105.4 % + tbu + 24 105.4 % 64 155.2 % 1 100.0 % tbu Amidity = 76.1 % 1 100.0 % Amidity = 130.1 % 40

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 7 Amidicity - a ( ) n AcCl ( ) n + n = 4, 6, 7 AlCl 3 A út 72 73 74 75 n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 ( ) n Amidity 109.0 % 104.6 % 85.8 % 104.4 % 102.8 % 48.5 % 101.7 % 100.1 % 86.1 % 100.6 % 101.6 % 72.7 % 30 n = 1 75.7 % 68 65 n = 2 115.0 % 69 66 n = 3 89.6 % 70 67 n = 4 78.0 % 71 56.5 % 83.1 % 47.5 % 53.0 % 71.3 % 75.6 % 69.6 % 76.5 % n = 5 B út 30 n = 1 65 n = 2 66 n = 3 67 n = 4 75.7 % 115.0 % 89.6 % 78.0 % + 100.0 % Amidity 47.9 % 56.3 % 72.5 % 48.5 % 41

Tanulmányozott nyozott transzamidálási si reakciók k 8 Amidicity -I 77 2 ame 97.0 % + 47 reverzibilis 78-79 80 sav irreverzibilis 161.0 % 71.9 % 42

Szelektivitás s 1 Amidicity -II 2 + 23 (93.4 %) 81 Bz 80-100 o C 2-4 óra Bz 82 (100.4 %) + 84 Bz + 86 Bz 80-100 o C 2 + Bz Bz 0.2 eq. AlCl 3 81 16 óra 27 (96.1 %) 83 (101.2 %) + 85 Bz + 87 Bz 43

Szelektivitás s 2 Amidicity -III 2 2 2 + 2 80-100 o C 2-4 óra 2 + + 23 (93.4 %) 88 89 (100.4 %) 91 (80.4 %) 93 2 2 2 + 2 80-100 o C 0.2 eq. AlCl 3 15 óra 2 + + 27 (96.1 %) 88 90 (101.2 %) 92 (82.2 %) 94 44

Biológiai példap Véralvadás Amidicity +4.1% STÁ 45

A Carbonylicity kvantitatív v mérésem Carbonylicity MÉÉS: a delokalizáció megszűnik SKÁLA (%): 2 ~stabilizációs energia 100 % 0 % ~teljes konjugáció nincs konjugáció B3LY/6-31G(d,p) [Carbonylicity%] = m 2 [A] + [Carbonylicity %] 0 46

Carbonylicity skála Carbonylicity [B] 15 1 6 C 8 Cl 5 S 16 2 14 C 13-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Carbonylicity (%) 47

eptidkapcsolás s (1) Carbonylicity + + 2 51.7 % 55.6 % + + 102 % 55.6 % Me + + Me +3.9 % -46.4 % +1.2 % 54.4 % 55.6 % Aktiválás + + % 51.7 % % 55.6 % 48

eptidkapcsolás s (2) Carbonylicity Aktív észter 2 51.7 % 44.3 % 2 55.6 % +11.3 % DCC c-ex c-ex C c-ex c-ex 51.7 % 38.7 % - 55.6 % +16.9 % 49

eptidkapcsolás s (3) Carbonylicity Vegyes anhidrid i-bu MAJ DUCTS Cl 44.9 % i-bu + i-bu - Cl 51.7 % 29.8 % 57.0 % 55.6 % 56.6 % +25.4 % 2 + C 2 + 51.7 % + i-bu 57.0 % +21.9 % MI DUCTS 50

B eptidkapcsolás s (4) 51.7 % 25.5 % 36.4 % 55.6 % - - +10.9 % Carbonylicity +19.2 % BTU +19.2 % 51.7 % - 28.3 % +8.1 % 36.4 % - 55.6 % 51

enicillin szintézis zis Carbonylicity S 51.7 % c-ex C c-ex S 36.0 % c-ex - +1.1 % c-ex S 37.1 % S 51.7 % c-ex c-ex C S 36.0 % -13.4 % c-ex - c-ex S 22.6 % 52

Laktámok és s Laktonok (Amidicity, Carbonylicity) Carbonylicity Gyűrűfelnyit felnyitás 2 ( ) n ( ) n 2 ( ) n ( ) n n = 1, 2, 3, 4 53

A lefinicity kvantitatív v mérésem lefinicity MÉÉS: a delokalizáció megszűnik SKÁLA (%): 2 ~stabilizációs energia 100 % 0 % ~teljes konjugáció nincs konjugáció B3LY/6-31G(d,p) [lefinicity%] = m 2 [A] + [lefinicity%] 0 55

lefinicity CJUGATIVE EFFECTS F MSUSTITUTED ETEE(Group 1) C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 F C B 3 4 5 6 7 5.9% 20.3% 31.1% 12.1% 19.6% (11.5%) (20.4%) (29.2%) (11.4%) (22.4%) C 2 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 Cl S Si Al 8 9 10 11 12 2.7% 11.9% 8.9% 8.8% 19.2% (4.4%) (10.3%) (7.4%) (10.4%) (20.4%) C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C S Si Me 13 14 2 15 16 17 18 19 20 97.4% 110.7% 100.0% -14.6% 49.0% 57.4% 29.7% -5.3% 27.3% (87.2%) (100.7%) (100.0%) (-10.0%) (46.0%) (47.2%) (27.8%) (-0.3%) (26.4%) C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 C 2 Me S 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 17.3% 7.1% 18.8% 9.0% 18.9% 1.7% 25.4% 19.1% 34.7% (15.5%) (10.1%) (19.6%) (11.6%) (19.5%) (5.1%) (24.8%) (19.4%) (32.4%) 56

lefinicity 57

lefinicity skála lefinicity [B] 2 41 30 35 1 19 22 21 32 20 16 1755 51 15 52 32 56 67 13 14 40-140 -120-100 -80-60 -40-20 0 20 40 60 80 100 120 140 olefinicity (%) 58

eck kapcsolás s (lefinicity) lefinicity Br d(me 3 ) + 2 =, CMe 2, 2, Me -Br (1) (2) (3) olefinicity (2) (3) olefinicity 0.0 19.42 19.4 CMe 12.5 37.1 24.6 2 5.1 31.1 26.0 Me 26.4 35.8 9.4 59

Keresztkapcsolás s 2. lefinicity 1.4 % Me 3 Br +d(me 3 ) 2 d 17.3 % (1) (2) Br Me 3 22.69 % Me 3 (3) d Me -Br 3 -d(me 3 ) 2 22.69 % 24.78 % 24.78 % (4) (5) olefinicity (1) (3) (5) olefinicity ame Li 1.4 25.1 2 x 24.8 23.1 - Si(Me) 3 1.4 11.6 2 x 24.8 36.6 iyama SiF 3 1.4 4.6 2 x 24.8 43.6 iyama Si(C 2 ) 3 1.4 12.9 2 x 24.8 35.3 iyama MgCl 1.4 16.2 2 x 24.8 32.0 Kumada ZnCl 1.4 6.5 2 x 24.8 41.7 egeshi SnMe 3 1.4 9.1 2 x 24.8 39.1 Stille B() 2 1.4 16.1 2 x 24.8 32.1 Suzuki 60

Indol reakció lefinicity -8.6% 40.9% olefinicity = 40.9 - (-8.64) = 49.54 kj mol -1 (E) = 71.0 kj mol -1 61

1. Komplex példa CMLE 2B C 3TS 3 2A C C 4TS 4 5 2C C 2D 6TS 6 62

Szintek CMLE Szigma alapváz z képzk pződéshője ány C-C, C-, C-, -, C- i alapváz z képzk pződéshője + ány C=C, C=, C= ezonancia energia + 63

Szigma és i alapváz CMLE Kötéstípus (kj mol -1 ) Vegyület C-C 344 C- 281.5 C- 340 C- 414-395 C=C 271 C= 333.5 C= 340 σ π Σ C 2 3 2 1 6 0 3 2 1 6014 1820 7934 3 3 4 1 6 0 3 1 1 6295 1486 7882 5 4 3 1 5 1 3 1 1 6339 1486 7925 6 3 4 1 6 0 3 1 1 6295 1486 7882 64

106.7 % 6+4+1 EZACIA EEGIA (kj mol -1 ) 2A 7882 57.2 % +53 C 15.1 % 166.6 31.2 82.0 279.8 CMLE 63.1 65.4 % 92.3 % 103.1 146.7 132.3 6+5+1 3 (27.5 %) 70.9 % 382.1 12.8 53.7 % 70.5 % (21.0%) +33 139.2 111.1 101.1 88.9 % 7+4+1 5 351.4 106.7 % 6+5+1 6 35.5 % (-46.5%) -38.8% 166.6 144.1 53.3-75.8 65 250.8 65

100 50 0-50 2 C 3TS 3 4TS 4 6TS 6-100 = = Me = I = F 5-150 66

edox reaction in biochemistry CMLE 67

CMLE 68

CMLE 69

EICILLI CMLE SYSTEMS F CMETS 1. roper 3D-geometry (DESIG) 2. Internal ring strain (SIG) 3. Sensitive sensor (BAIT) 4. Acylation property (MTAL TL) 70

AMIDICITY F EICILLI CMLE 3 superactive active ME ACTIVE 71 inactive 71