Articles

Prediksjon Av Aromatiske, Anti – Aromatiske Og Ikke-Aromatiske Karakter Av Heterosykliske Forbindelser sammen med Deres Utelatelsesadferd-Innovative Mnemonics

Innovative Mnemonics for Prediksjon Av Aromatiske, Anti-Aromatiske oppførsel Av Heterosykliske Forbindelser MED DLP:

den foreliggende studien vil være en innovativ mnemonic som involverer beregning av ‘ A ‘ – verdi ved bare å manipulere nei av π obligasjoner i ringsystemet og delokalisert lone par elektron (DLP) med en (01).den heterosykliske forbindelsen som har syklisk, plan, konjugert (dvs. alle karbonatomer som har samme tilstand av hybridisering, sp2) med jevnt antall ‘ A ‘verdi vil bli behandlet som aromatisk i naturen og med ulikt antall’ A ‘ verdi vil bli behandlet som anti aromatisk i naturen.

Formel 2: Evaluering av En Verdi for å forutsi Aromatisk Og Antiaromatisk natur

A = nb + DLP + 1 (konstant) = even no = Aromatisk

A = nb+DLP + 1 (konstant) = odd no = Antiaromatisk

hvor, nb = antall π obligasjoner med i ringsystemet;

DLP = delokalisert lone par elektron.

I tilfelle av en multi hetero atom basert heterosyklisk forbindelse, som inneholder BÅDE DLP og LLP hetero atomer,

Aromatisk og Anti-Aromatisk oppførsel bør forutsies med hensyn TIL DLP basert hetero atom bare.

Eksempel \(\PageIndex{3}\): Benzotiazol

Benzotiazol (Figur 1), er en multi hetero atom basert heterosyklisk forbindelse, som inneholder BÅDE DLP og LLP hetero atomer. Her, FOR N, DLP = 0, LLP = 1 og FOR S, DLP = 1, LLP =1, så i dette tilfellet Skal A-verdien beregnes med hensyn Til S bare ikke N. her, a = 4 + 1 + 1 = 6 (selv nei) = Aromatisk.

Figur 1. Struktur Av Benzotiazol

men når heterosykliske forbindelser inneholder BÅDE LLP basert hetero atomer Deretter Aromaticity bør forutsies med hensyn til at hetero atom som inneholder lavest mulig posisjon nummer som PER iupac nomenklatur eller en av hetero atom.Eksempel \(\PageIndex{3}\): Imidazol

Imidazol (Figur 2) er en multi hetero atom basert hetero syklisk forbindelse Der N1 ER DLP basert hetero atom og N3 ER LLP basert hetero atom. I dette tilfellet Aromaticity bør forutsies med hensyn TIL DLP basert hetero atom N1.

For N1, a = nb + DLP + 1 (konstant) = 2+1+1 = 4 (Selv Nei) – Aromatisk

Figur 2. Struktur Av Imidazol

F.Eks. Pyrimidin (Figur 3) er en multi hetero atom basert hetero syklisk forbindelse der Begge N1 & N3 er i samme miljø basert hetero atomer (LLP basert hetero atomer). I dette tilfellet Bør Aromatisitet forutsies med Hensyn Til N1(lavest mulig posisjonsnummer i HENHOLD til iupac nemenklatur).

For N1, a = nb + DLP + 1 (konstant) = 3+0+1 = 4 (

Aromaticity av heterocykliske forbindelser har blitt illustrert I Tabell – 2

en Verdi

merknad Om naturen

av compound

(Aromatic/Anti Aromatic)

Ikke Aromatisk (ikke plan – sp3)

Tabell-2 (Aromatisk-Anti-Aromatisk og Ikke-Aromatisk oppførsel av heterocykliske forbindelser Ved HJELP av DLP)

hetero syklisk forbindelse

(syklisk, Plan, konjugert)

Pyrrole

2 + 1 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

Furan

( Here out of two lone pairs on O only one LP take part in delocalization)

2 + 1 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

Thiophene

(Here out of two lone pairs on O only one LP take part in delocalization)

2 + 1 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

Pyridine

3 + 0 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

Indole

4 + 1 + 1 = 6

(even No)

Aromatic

Quinoline

5 + 0 + 1 = 6

(even No)

Aromatic

5 + 0 + 1 = 6

(even No)

Aromatic

(N1)

2 + 1 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

(m-diazine)

(N1)

3 + 0 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

(N9)

4 + 1 + 1 = 6

(even No)

Aromatic

(S)

2 + 1 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

(S)

4 + 1 + 1 = 6

(even No)

Aromatic

3 + 0 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

3 + 0 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

7 + 0 + 1 = 8

(even No)

Aromatic

3 + 0 + 1 = 4

(even No)

Aromatic

4 + 0 + 1 = 5

(odd No)

Anti aromatic

2 + 0 + 1 = 3

(odd No)

Anti aromatic

Hetero Cyclic Compound

(Cyclic, non-planar)

πb value

DLP

A value

(even No/odd No)

Remark

on

Nature

of compound

Ikke Aromatisk (ikke plan – sp3)

utelatelsesadferd av noen heterosykliske forbindelser med hensyn til deres aromatiske / anti-aromatiske og ikke-aromatiske natur:

aromatisk oppførsel av noen heterosykliske forbindelser som inneholder forskjellige dlp-baserte heteroatomer (en inneholder ledige d-orbitaler) :

Figur 4. Strukturer Av Fenotiazin

I Fenotiazin (Figur 4), er det to DLP basert hetero atomer N Og S. i mellom N og S, siden S

har ledige d orbitaler, så, i dette tilfellet ‘ A ‘ verdi vil bli spådd med hensyn TIL DLP basert S

hetero atom som inneholder ledige d orbitaler bare.

Her, a = nb + DLP + 1 (konstant) = 6 +1+1 = 8 (Selv nei) = Aromatisk.

Ikke-Aromatisk Oppførsel av noen heterosykliske forbindelser som inneholder SAMME DLP-baserte heteroatom som ikke har d-orbitaler:

Utelatelsesadferd av noen heterosykliske forbindelser vil bli observert (Figur 5 og 6), når det er minst to hetero atomer (samme eller forskjellige), men begge hetero atomer har ingen d-orbitaler (Som O, N etc.) og de er I DLP – basert miljø i ringsystemet.

Figur 5. Structures of 1,2-dioxin and 1,4-dioxin
Figure 6. Structures of dibenzo-1,4-dioxin

These molecules have been studied with advanced molecular orbital techniques known as ‘ab initio calculations’. ‘Ab initio quantum chemistry methods’ are computational chemistry methods based on quantum chemistry8.

i tilfelle av 1,2-dioksin, 1,4-dioksin og dibenzo-1,4-dioksin ER DET DLP-baserte o-atomer i alle molekylene, men de vil fortsatt være ikke-aromatiske på grunn av forebygging av signifikant fri elektrondelokalisering (gjør ikke-konjugert). De π elektronene fra karbonbindingene og de ensomme parelektronene på oksygenatomene overlapper ikke i vesentlig grad på grunn av fravær av ledige d-orbitaler i begge o-atomer i hvert tilfelle (pn-dn overlapping er ikke mulig her i konjugering). Det gjør at disse molekylene ikke konjugeres og dermed lar molekylene bli ikke-aromatiske i stedet for aromatiske (en verdi = selv Nei).

i de heterocykliske forbindelsene, hvor det er to DLP – baserte n-atomer i stedet for to DLP-baserte O-atomer, eller det er ett DLP N-atom sammen med ETT DLP O-atom, vil de samme fenomenene av ikke-aromatisk oppførsel bli observert. Fordi både n og o-atomer ikke har noen ledige d-orbitaler, og derfor er pn-dn overlapping ikke mulig her i konjugasjon.

Anti Aromatisk Oppførsel av noen heterosykliske forbindelser som inneholder SAMME DLP-baserte hetero atomer som har ledige d orbitaler:

Figur 7. Strukturer av 1,4-dithiin og 1,2-dithiin

disse forbindelsene (Figur 7) er anti-aromatiske, her inneholder Begge s-atomer, som har ledige d-orbitaler, en DLP og EN LLP, og her deltar BEGGE DLP av begge s-atomer i delokaliseringen. Derfor, for prediksjon av ‘a’ verdi, vurdere BÅDE DLP (DLP = 2). Her er a = nb + DLP + 1 (Konstant) = 2 + 2 + 1 = 5 (odd No) = Anti Aromatisk.