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 المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27


Reaction Stereochemistry: Addition of H2O to an Achiral Alkene  
  
3539   11:24 صباحاً   date: 21-8-2016
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th ed - p252

Reaction Stereochemistry: Addition of H2O to an Achiral Alkene

  Most of the biochemical reactions that take place in the body, as well as  many organic reactions in the laboratory, yield products with chirality centers. For example, acid-catalyzed addition of H2O to 1-butene in the laboratory yields

Figure 1-1 Pathway for the biosynthesis of prostaglandins from arachidonic acid. Steps 2 and 5 are radical addition reactions to O2; steps 3 and 4 are radical additions to carbon– carbon double bonds.

 2-butanol, a chiral alcohol. What is the stereochemistry of this chiral product? If a single enantiomer is formed, is it R or S? If a mixture of enantiomers is formed, how much of each? In fact, the 2-butanol produced is a racemic mixture of R and S enantiomers. Let’s see why.

  To understand why a racemic product results from the reaction of H2with 1-butene, think about the reaction mechanism. 1-Butene is first protonated to yield an intermediate secondary carbocation. Since the trivalent carbon is sp2-hybridized and planar, the cation has a plane of symmetry and is achiral. As a result, it can react with H2O equally well from either the top or the bottom. Reaction from the top leads to (S)-2-butanol through transition state 1 (TS1) in Figure 1-2, and reaction from the bottom leads to (R)-2- butanol through TS2. The two transition states are mirror images. They therefore have identical energies, form at identical rates, and are equally likely to occur.

Figure 1-2 Reaction of H2O with the carbocation resulting from protonation of 1-butene. Reaction from the top leads to S product and is the mirror image of reaction from the bottom, which leads to R product. Because they are energetically identical, they are equally likely and lead to a racemic mixture of products. The dotted C ··· O bond in the transition state indicates partial bond formation.

  As a general rule, the formation of a new chirality center by achiral reactants always leads to a racemic mixture of enantiomeric products. Put another way, optical activity can’t appear from nowhere; an optically active product can only result by starting with an optically active reactant or chiral environment.

   In contrast to laboratory reactions, enzyme-catalyzed biological reactions often give a single enantiomer of a chiral product, even when the substrate is achiral. One step in the citric acid cycle of food metabolism, for instance, is the aconitase-catalyzed addition of water to (Z)-aconitate (usually called cisaconitate) to give isocitrate.

  Even though cis-aconitate is achiral, only the (2R,3S) enantiomer of the product is formed. In this environment, the two faces of the double bond are chemically distinct, and addition occurs on only the Re face at C2.




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 .