Zuur gekatalyseerde ringopening in oxiranen

Het uitgangsmolecuul is oxirane, ethyleenexpoxide.
We bestuderen de neiging van oxirane om nucleofiele ringopening te ondergaan.
Gelijktijdig worden er twee effecten effecten bestudeerd: katalyse door zuur en de effecten van substituenten in asymmetrische derivaten.
Daartoe openen we de structuur editor in een afzonderlijk venster en voeren de volgende computationale experimenten uit.
Vul de resultaten van de metingen in, in het onderstaande vragenformulier.
  1. Substituenten: introduceer een methyl groep op één koolstof en minimaliseer de structuur. Meet vervolgens de asymmetrie in de verbinding door de ladingen op de twee koolstoffen te vergelijken (lees de mopac.arc file, de laatste kolom in de coordinaten sectie) en door de C-O bindinglengten te meten.

    Neem vervolgens de zojuist berekende structuur in de editor en voeg een methyl groep toe aan hetzelfde koolstof atoom als voorheen. Herhaal de berekening en de metingen.

  2. Vervolgens, start met het geprotoneerd oxiraan. Bereken eerst de structuur; herhaal daarna de boevenstaande oefening door één voor één methyl groepen te introduceren

  3. Voor gevorderden:
    Kijk eens in de geprotoneerde mono-methyl verbinding naar de LUMO. Doe dit door door een vinkje te plaatsen bij de orbital data box (en 'apply') op de editor pagina en door het openen van het VRML options venster op de resulaten pagina.
    De vorm van de LUMO vertelt je waar het nucleofiel zal aanvallen, en het laat een groter verschil zien tussen de twee ring koolstoffen dan de ladingen.

Vragen

Je mag zowel engels als nederlands gebruiken.
  1. Vul de waarden in voor de C-O bindinglengtes in oxirane, de 1-methyl derivaat en de 1,1-dimethyl derivaat.


  2. Vul de ladingen van de ringkoolstoffen in, voor dezekfde verbindingen.


  3. Herhaal vraag 1 voor de geprotoneerde verbindingen.


  4. En herhaal vraag 2 voor de geprotoneerde verbindingen.


  5. Wat bepaalt de keuze die het nucleofiel zal maken wanneer het één van de ringkoolstoffen aanvalt?


Vul je naam(en) in:

en je antwoorden!
Back to index