وبلاگ

انرژی كل یک مولكول با شكل آن رابطه­ای مستقیم دارد، این انرژی كل ازچند مولفه تشكیل می­ شود كه آن­ها را تا حدی می­توان به ویژگی­های ساختاری مشخصی نسبت داد. از جمله عواملی كه در انرژی كل یک مولكول سهم دارند و ارتباط قابل دركی با ساختارمولكول دارند،  می­توان به برهم­كنش­های غیرپیوندی ،كشش حلقه درسیستم­های حلقوی ، كشش­های پیچشی ناشی از پوشیدگی پیوندها، ناپایدار شدن به دلیل انحراف طول پیوندی یا زاویه پیوندی از مقادیر بهینه اشاره كرد. برعكس عوامل پایداركننده­ای هم وجود دارند كه دارای قیدهای هندسی هستند. اكثر این عوامل را می­توان در زمره اثرهای فضا الكترونی به شمار آورد یعنی برای بیشینه شدن برهم­كنش­های پایداركننده به یک رابطه هندسی خاص نیاز دارند علاوه بر این، برهم­كنش­های دیگری نیز وجود دارند مثل تشكیل پیوند هیدروژنی یا برهم­كنش­های دوقطبی –دوقطبی كه برای آن­ها قدرت برهم­كنش شدیداً ، به شكل هندسی مولكول بستگی دارد [1].

اصولی كه تحلیل تعادل­های صورت بندی برآن­ها استوار است، درچارچوبی بسط یافته­اند كه خود پایه در مكانیک كلاسیک دارد. یک مولكول، كم انرژی­ترین شكلی را به خود می­گیرد كه ازچرخش حول پیوند­های ساده خود و تنظیم زاویه­ها و طول پیوندها حاصل می شود. از آنجا كه طول پیوند­ها وزوایای پیوندی از مولكولی به مولكول دیگر نسبتا به طورجزئی تغییر می­كند، شكل مولكولی در وهله نخست به وسیله فرایندهای چرخشی آن تعیین می شود. بسیاری از مولكول­ها به دلیل انحراف از شكل­های هندسی ایده­آل، یک كشش از خود نشان

 می­دهند. انرژی كشش، مقدار انرژی اضافی در مقایسه با یک مولكول مرجع و فاقد كشش است.

از دیدگاه اوربیتال مولكولی، انرژی مولكول برابر حاصل جمع انرژی اوربیتال­های اشغال شده است. محاسبه انرژی كل درآرایش فضایی متفاوت نشان می­دهد كه انرژی تابعی از شكل هندسی است.

تفسیرفیزیكی این حكم برحسب موثر بودن همپوشانی اوربیتال­ها امكان پذیر است. همپوشانی میان اوربیتال­هایی كه برهم­كنش پیوندی دارند، انرژی مولكولی را كاهش می­دهند. اصطلاح اثرفضا الكترونی برای آن دسته ازروابط میان ساختار چرخشی و انرژی واكنش پذیری به كار می­رود كه می­توان آن­ها را به برهم­كنش­های اوربیتالی به شكل هندسی ربط داد [2].

در ترکیبات آلی اثرات متعددی برای توجیه ارجحیت ترکیب، ارائه شده­است. این اثرات شامل اثر آنومری، فوق مزدوج شدن، برهم­کنش دوقطبی-دوقطبی، رزونانس، تداخلات فضایی و غیره است. در هندسه ارجح بسیاری از مولکول­ها مشخص شده است که بیشترین برهم­کنش بین بهترین جفت دهنده تنها و بهترین پیوند گیرنده است [3].

  اثر آنومری موثرترین فاکتورکنترل صورتبندی در ترکیب­های آلی است. اثر آنومری اثری استریو­الکترونی است که طی آن در حلقه­های سیکلوهگزانی، گروه­های متصل شده به کربن شماره دو، قرارگیری در حالت محوری را به حالت استوایی ترجیح می­دهند. این در حالیست که بر طبق دافعه­های فضایی برای این گروه­ها قرارگیری در حالت استوایی مورد انتظار است. توضیح برای توجیه اثر آنومری این است که در حالت استوایی ممان دو قطبی هر دو هترواتم در یک جهت می­باشند، در حالیکه در حالت محوری ممان­ها تقریبا مخالف یکدیگرند ، بنابراین برآیند آن­ها عددی کوچکتر است، پس در فرم محوری پایداری بیشتر و انرژی کمتر خواهد بود.

به اثر آنومری در ترکیب­های دارای پیوند دوگانه اثر آنومری تعمیم یافته گفته می­ شود. اثر آنومری تعمیم یافته نیز اثری استریوالکترونی است که طی آن در سیستم­های غیرحلقوی، گروه­های متصل شده به اتم­ها، قرارگیری در حالت سیس را به حالت ترانس ترجیح می­دهند. این در حالیست که بر طبق دافعه­های فضایی برای این گروه­ها قرارگیری در حالت ترانس مورد انتظار است.

از طریق این مطالعه نظری، ما امیدواریم به موارد ذیل دست یابیم :

الف (به اثرات استریوالکترونی در  پیکربندی مختلف از مولکول­ها

ب) به مشخص شدن عامل توجیه کننده انرژی آزادگیبس در تعیین پایداری پیکربندی مختلف از مولکول­ها

ج) به ارتباط منطقی بین نتایج محاسبات با فاکتورهای مورد بررسی

د) به پارامترهای ساختاری و تاثیر آن

ه) به نتایج قابل قبول و سازگار با نتایج تجربی مربوطه