Effetto anomerico
In chimica organica, l'effetto anomerico è un effetto elettronico che consiste nella tendenza per i sostituenti eteroatomici di un cicloesano posizionati accanto ad un eteroatomo all'interno dell'anello ad occupare la posizione assiale a dispetto di quella equatoriale, che sarebbe invece favorita energicamente secondo considerazioni di ingombro sterico.[1] Questo effetto fu originariamente osservato in alcuni carboidrati (i piranosi) da J. T. Edward nel 1955: la dicitura anomerico deriva dal nome assegnato al carbonio-1 dei piranosi, chiamato carbonio anomerico. Gli isomeri che differiscono in configurazione solo al carbonio anomerico vengono definiti anomeri.
Origine fisica modifica
L'origine fisica dell'effetto anomerico può essere attribuita a due cause principali: la disposizione dei dipoli elettrici e l'iperconiugazione.
La configurazione equatoriale in un sistema descritto poc'anzi vedrebbe infatti i dipoli elettrici dei due eteroatomi coinvolti essere parzialmente allineati, e pertanto repellersi fra di loro. Nella conformazione assiale invece i dipoli sono opposti, rappresentando uno stato ad energia più bassa e perciò più stabile.
La spiegazione alternativa deriva dalla teoria degli orbitali molecolari e illustra l'esistenza di una interazione stabilizzante (iperconiugazione) fra il doppietto elettronico di un eteroatomo (quello all'interno dell'anello) con l'orbitale σ* del legame assiale C-X. Questa interazione non può esistere nella configurazione equatoriale poiché gli orbitali non sono correttamente allineati.
Conseguenze chimiche modifica
L'effetto anomerico, derivante dalla parziale sovrapposizione dell'orbitale di non legame dell'ossigeno con l'orbitale σ* del legame assiale C-X, porta ad un legame C-O più corto e forte di un normale legame singolo, ed un legame C-X più lungo e debole di un legame singolo. La principale conseguenza di questo indebolimento è che un glicoside di tipo α può essere rotto più facilmente. Ad esempio l'amilosio, con un legame glicosidico α-1,4' può essere idrolizzato più facilmente rispetto alla cellulosa che presenta un legame di tipo β-1,4'.
Note modifica
- ^ (EN) Anomeric effect, in Compendium of Chemical Terminology, IUPAC, 2006. URL consultato il 10 aprile 2012.
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