Нові підходи до оцінки стабільності карбенів
Carbenes are known to be highly reactive compounds, which can, in turn, spontaneously transform to dimers and products of rearrangements. Therefore, the question about the estimation of stability of carbenes is fundamental in the design of compounds for their subsequent synthesis and application.Aim...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National University of Pharmacy
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.183372 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry |
Репозитарії
Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-183372 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
карбени енергії загальної та циклічної стабілізації електронний і стеричний параметр замісників УДК 547.78 547.79 carbenes general and cyclic stabilization energies electronic and steric parameter of substituents UDC 547.78 547.79 карбены энергии общей и циклической стабилизации электронный и стерический параметр заместителей УДК 547.78 547.79 |
| spellingShingle |
карбени енергії загальної та циклічної стабілізації електронний і стеричний параметр замісників УДК 547.78 547.79 carbenes general and cyclic stabilization energies electronic and steric parameter of substituents UDC 547.78 547.79 карбены энергии общей и циклической стабилизации электронный и стерический параметр заместителей УДК 547.78 547.79 Korotkikh, N. I. Rayenko, G. F. Saberov, V. Sh. Yenya, V. I. Shvaika, O. P. Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| topic_facet |
карбени енергії загальної та циклічної стабілізації електронний і стеричний параметр замісників УДК 547.78 547.79 carbenes general and cyclic stabilization energies electronic and steric parameter of substituents UDC 547.78 547.79 карбены энергии общей и циклической стабилизации электронный и стерический параметр заместителей УДК 547.78 547.79 |
| format |
Article |
| author |
Korotkikh, N. I. Rayenko, G. F. Saberov, V. Sh. Yenya, V. I. Shvaika, O. P. |
| author_facet |
Korotkikh, N. I. Rayenko, G. F. Saberov, V. Sh. Yenya, V. I. Shvaika, O. P. |
| author_sort |
Korotkikh, N. I. |
| title |
Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_short |
Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_full |
Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_fullStr |
Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_full_unstemmed |
Нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_sort |
нові підходи до оцінки стабільності карбенів |
| title_alt |
New approaches to assessing the stability of carbenes Новые подходы к оценке стабильности карбенов |
| description |
Carbenes are known to be highly reactive compounds, which can, in turn, spontaneously transform to dimers and products of rearrangements. Therefore, the question about the estimation of stability of carbenes is fundamental in the design of compounds for their subsequent synthesis and application.Aim. To consider the known methods for assessing the stability and stabilization of carbenes, first of all, created by the authors of the article, and show their possibilities in predicting the properties of carbenes.Materials and methods. The study was performed using the DFT method (B3LYP5, 6-311G**, RHF) to estimate the stabilization energies, and the DFT (B3LYP5, 6-31G, RHF) to obtain dimerization energies.Results and discussion. The ways of solving the problem of stability of carbenes by the methods of quantum chemistry are discussed, in particular the application of new criteria for the stabilization of cyclic compounds – energies of the general and cyclic stabilization, energies of non-aromatic conjugations. To assess the possibility of isolating compounds the study of standard dimerization enthalpies (according to the ESP electronic and steric parameter proposed) for different classes of heterocyclic carbenes has been performed taking into account conformational factors. The scale of substituent effects on the stability of carbenes has been developed. It has been shown that sterically shielding substituents cause not only the kinetic stabilization, but also the thermodynamic one. The skeletons of the molecules have been estimated for their degree of influence on the stability of the compounds.Conclusions. The parameters proposed for assessing the energies of the total and cyclic stabilization of carbenes, the dimerization energies of complex carbenes (electronic and steric parameter) allow identifying the most stable structures in the design of compounds for their subsequent synthesis and application. |
| publisher |
National University of Pharmacy |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.183372 |
| work_keys_str_mv |
AT korotkikhni newapproachestoassessingthestabilityofcarbenes AT rayenkogf newapproachestoassessingthestabilityofcarbenes AT saberovvsh newapproachestoassessingthestabilityofcarbenes AT yenyavi newapproachestoassessingthestabilityofcarbenes AT shvaikaop newapproachestoassessingthestabilityofcarbenes AT korotkikhni novyepodhodykocenkestabilʹnostikarbenov AT rayenkogf novyepodhodykocenkestabilʹnostikarbenov AT saberovvsh novyepodhodykocenkestabilʹnostikarbenov AT yenyavi novyepodhodykocenkestabilʹnostikarbenov AT shvaikaop novyepodhodykocenkestabilʹnostikarbenov AT korotkikhni novípídhodidoocínkistabílʹnostíkarbenív AT rayenkogf novípídhodidoocínkistabílʹnostíkarbenív AT saberovvsh novípídhodidoocínkistabílʹnostíkarbenív AT yenyavi novípídhodidoocínkistabílʹnostíkarbenív AT shvaikaop novípídhodidoocínkistabílʹnostíkarbenív |
| first_indexed |
2024-09-01T18:15:30Z |
| last_indexed |
2024-09-01T18:15:30Z |
| _version_ |
1809018551402496000 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-1833722019-12-05T08:48:50Z New approaches to assessing the stability of carbenes Новые подходы к оценке стабильности карбенов Нові підходи до оцінки стабільності карбенів Korotkikh, N. I. Rayenko, G. F. Saberov, V. Sh. Yenya, V. I. Shvaika, O. P. карбени енергії загальної та циклічної стабілізації електронний і стеричний параметр замісників УДК 547.78 547.79 carbenes general and cyclic stabilization energies electronic and steric parameter of substituents UDC 547.78 547.79 карбены энергии общей и циклической стабилизации электронный и стерический параметр заместителей УДК 547.78 547.79 Carbenes are known to be highly reactive compounds, which can, in turn, spontaneously transform to dimers and products of rearrangements. Therefore, the question about the estimation of stability of carbenes is fundamental in the design of compounds for their subsequent synthesis and application.Aim. To consider the known methods for assessing the stability and stabilization of carbenes, first of all, created by the authors of the article, and show their possibilities in predicting the properties of carbenes.Materials and methods. The study was performed using the DFT method (B3LYP5, 6-311G**, RHF) to estimate the stabilization energies, and the DFT (B3LYP5, 6-31G, RHF) to obtain dimerization energies.Results and discussion. The ways of solving the problem of stability of carbenes by the methods of quantum chemistry are discussed, in particular the application of new criteria for the stabilization of cyclic compounds – energies of the general and cyclic stabilization, energies of non-aromatic conjugations. To assess the possibility of isolating compounds the study of standard dimerization enthalpies (according to the ESP electronic and steric parameter proposed) for different classes of heterocyclic carbenes has been performed taking into account conformational factors. The scale of substituent effects on the stability of carbenes has been developed. It has been shown that sterically shielding substituents cause not only the kinetic stabilization, but also the thermodynamic one. The skeletons of the molecules have been estimated for their degree of influence on the stability of the compounds.Conclusions. The parameters proposed for assessing the energies of the total and cyclic stabilization of carbenes, the dimerization energies of complex carbenes (electronic and steric parameter) allow identifying the most stable structures in the design of compounds for their subsequent synthesis and application. Известно, что карбены относятся к весьма реакционноспособным соединениям, которые к тому же могут автотрансформироваться в димеры и перегруппировываться. Поэтому вопрос об оценке стабильности карбенов является основным в дизайне соединений для их дальнейшего синтеза и применения.Цель. Рассмотреть известные методы оценки стабильности и стабилизации карбенов, прежде всего созданные авторами статьи, показать их возможности в предсказании свойств карбенов.Обсуждение результатов. Обсуждаются пути решения проблемы стабильности карбенов методами квантовой химии, в частности применение новых критериев стабилизации циклических соединений – энергий общей и циклической стабилизации, энергий неароматической конъюгации. Для оценки возможности выделения карбенов в индивидуальном состоянии проведено изучение их стандартных энтальпий димеризации (электронный и стерический параметр ESP) в различных классах гетероциклических карбенов. Предложены ряды влияния заместителей на стабильность карбенов. Показано, что стерически экранирующие заместители вызывают не только кинетическую, но и термодинамическую стабилизацию. Остовы молекул оценены по степени влияния на стабильность соединений.Методы расчетов. Исследование проводили, используя метод DFT (B3LYP5, 6-311G**, RHF) для оценки энергий стабилизации и DFT (B3LYP5, 6-31G, RHF) для получения энергий димеризации.Выводы. Предложенные параметры оценки энергий общей и циклической стабилизации карбенов и энергий димеризации (электронный и стерический параметры) карбенов позволяют выявлять наиболее стабильные структуры в дизайне соединений для их дальнейшего синтеза и применения. Відомо, що карбени відносяться до вельми реактивних сполук, які до того ж можуть самоперетворюватися на димери та перегруповуватися. Тому питання про визначення стабільності карбенів є основним у дизайні сполук для їх подальшого синтезу та застосування.Мета. Розглянути відомі методи оцінки стабільності та стабілізації карбенів, передусім створені авторами статті, показати їх можливості в передбаченні властивостей карбенів.Обговорення результатів. Розглядаються шляхи вирішення проблеми стабільності карбенів методами квантової хімії, зокрема застосування нових критеріїв стабілізації циклічних сполук – енергій загальної та циклічної стабілізації, енергій неароматичної кон’югації. Для оцінки можливості виділення сполук в індивідуальному стані проведено дослідження їх стандартних ентальпій димеризації (за запропонованим електронним і стеричним параметром ESP) у різних класах гетероциклічних карбенів з врахуванням конформаційних факторів. Укладено ряди впливу замісників на стабільність карбенів. Показано, що стерично екрануючі замісники викликають не тільки кінетичну, але й термодинамічну стабілізацію. Остови молекул оцінено за рівнем впливу на стабільність сполук.Методи розрахунків. Дослідження проводили, використовуючи метод DFT (B3LYP5, 6-311G**, RHF) для оцінки енергій стабілізації, DFT (B3LYP5, 6-31G, RHF) для отримання енергій димеризації.Висновки. Запропоновані параметри оцінки енергій загальної і циклічної стабілізації карбенів та енергій димеризації (електронний і стеричний параметри) складних карбенів дозволяють виявляти найстабільніші структури в дизайні сполук для їх подальшого синтезу та застосування. National University of Pharmacy 2019-11-14 Article Article application/pdf https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.183372 10.24959/ophcj.19.183372 Journal of Organic and Pharmaceutical Chemistry; Vol. 17 No. 4(68) (2019); 18-27 Журнал органической и фармацевтической химии; Том 17 № 4(68) (2019); 18-27 Журнал органічної та фармацевтичної хімії; Том 17 № 4(68) (2019); 18-27 2518-1548 2308-8303 uk https://ophcj.nuph.edu.ua/article/view/ophcj.19.183372/185176 Copyright (c) 2019 National University of Pharmacy https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |