المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31


Reaction of alkenes with carbenes – cyclopropanation  
  
1617   01:26 صباحاً   date:
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part :


Read More
Date: 21-9-2020 2346
Date: 12-5-2016 2721
Date: 20-1-2020 1359

Reaction of alkenes with carbenes – cyclopropanation

The highly strained nature of cyclopropane compounds makes them very reactive and interesting synthetic targets. Additionally cyclopropanes are present in many biological compounds. One common method of cyclopropane synthesis is the reaction of carbenes with the double bond in alkenes or cycloalkenes. Methylene, H2C, is the simplest carbene, and in general carbenes have the formula R2C. Other species that will also react with alkenes to form cyclopropanes but do not follow the formula of carbenes are referred to as carbenoids.

Introduction

Carbenes were once only thought of as short lived intermediates. The reactions of this section only deal with these short lived carbenes which are mostly prepared in situ, at the time of the main reaction. However, there do exist so called persistent carbenes, which are stabilized by a variety of methods often including aromatic rings or transition metals. In general a carbene is neutral and has six valence electrons, two of which are non bonding. These electrons can either occupy the same sp2 hybridized orbital to form a singlet carbene (with paired electrons), or two different sp2 orbitals to form a triplet carbene (with unpaired electrons), but we will focus exclusively on the more common singlet carbenes.

The reactivity of a singlet carbene is concerted and similar to that of electrophilic or nucleophilic addition. The highly reactive nature of carbenes leads to very fast reactions in which the rate determining step is generally carbene formation.

Preparation of methylene (:CH2)

The preparation of methylene starts with the yellow gas diazomethane, CH2N2. Diazomethane can be exposed to light, heat or copper to facilitate the loss of nitrogen gas and the formation of the simplest carbene methylene. The process is driven by the formation of the nitrogen gas which is a very stable molecule.

Carbene reaction with alkenes

A carbene such as methylene will react with an alkene which will break the double bond and result with a cyclopropane. The reaction will usually leave stereochemistry of the double bond unchanged. As stated before, carbenes are generally formed during the reaction; hence the starting material is diazomethane not methylene.

In the above case cis-2-butene is converted to cis-1,2-dimethylcyclopropane. Likewise, below the trans configuration is maintained.

Other carbenes

In addition to the general carbene with formula R2C: there exist a number of other compounds that behave in much the same way as carbenes in the synthesis of cyclopropane derivatives. Halogenated carbenes such as dichlorocarbene, Cl2C:, are more stable than simple alkyl carbenes. Dichlorocarbene can be conveniently prepared from chloroform (CHCl3) with base in the presence of a phase transfer catalyst:

These halogenated carbenes form cyclopropanes in the same manner as methylene:




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .