Möbius aromaticity
கரிம வேதியியலில், மோபியஸ் நறுமணம் என்பது பல கரிம மூலக்கூறுகளில் இருப்பதாக நம்பப்படும் ஒரு சிறப்பு வகை நறுமணம் ஆகும். மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை கோட்பாட்டைப் பொறுத்தவரை, இந்த சேர்மங்கள் பொதுவான மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைகளின் மோனோசைக்ளிக் வரிசையைக் கொண்டுள்ளன, இதில் ஒற்றைப்படை எண்ணிக்கையிலான கட்டத்திற்கு வெளியே ஒன்றுடன் ஒன்று உள்ளன, இது ஹக்கல் அமைப்புகளுடன் நறுமணப் பண்புடன் ஒப்பிடும்போது எதிர் வடிவமாகும். ஒரு ரிப்பனாகக் கருதப்படும் சுற்றுப்பாதைகளின் நோடல் தளம், ஒரு உருளைக்கு பதிலாக ஒரு மோபியஸ் துண்டு, எனவே இந்த பெயர். சுற்றுப்பாதை ஆற்றல்களின் வடிவம் ஒரு சுழலும் உறைபனி வட்டத்தால் வழங்கப்படுகிறது (ஒரு உச்சிக்கு பதிலாக கீழே பலகோணத்தின் விளிம்புடன்), எனவே 4n எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட அமைப்புகள் நறுமணமுள்ளவை, அதே நேரத்தில் 4n + 2 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டவை நறுமணத்திற்கு எதிரானவை/நறுமணமற்றவை. மோபியஸ் நறுமண அமைப்பின் சுற்றுப்பாதைகளின் அதிகரித்த வளைந்த தன்மை காரணமாக, நிலையான மோபியஸ் நறுமண மூலக்கூறுகள் குறைந்தது 8 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், இருப்பினும் 4 எலக்ட்ரான் மோபியஸ் நறுமண மாற்றம் நிலைகள் பெரிசைக்ளிக் எதிர்வினைகளுக்கான தேவர்-சிம்மர்மேன் கட்டமைப்பின் சூழலில் நன்கு அறியப்பட்டவை. மோபியஸ் மூலக்கூறு அமைப்புகள் 1964 ஆம் ஆண்டில் எட்கர் ஹெய்ல்ப்ரோனரால் ஹக்கல் முறையைப் பயன்படுத்தி பரிசீலிக்கப்பட்டன, ஆனால் அத்தகைய முதல் தனிமைப்படுத்தக்கூடிய கலவை 2003 வரை ரெய்னர் ஹெர்ஜஸ் குழுவால் ஒருங்கிணைக்கப்படவில்லை. இருப்பினும், விரைவான டிரான்ஸ்-சி 9 எச் 9 + கேஷன், அதன் ஒரு இணக்கம் வலதுபுறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது, 1998 ஆம் ஆண்டில் கணக்கீட்டு மற்றும் சோதனை ஆதாரங்களின் அடிப்படையில் ஒரு மோபியஸ் நறுமண எதிர்வினை இடைநிலையாக முன்மொழியப்பட்டது. Hückel-Möbius நறுமணம் ஹெர்ஜஸ் கலவை (கீழே உள்ள படத்தில் 6) சைக்ளோஆக்டடெட்ரைனுக்கு மாற்றாக டெட்ரா ஹைட்ரோடையன்ட்ராசின் 1 மற்றும் லேடெரேன் சின்-ட்ரைசைக்ளோஆக்டடைன் 2 ஆகியவற்றிலிருந்து பல ஒளி வேதியியல் சைக்ளோடாடிஷன் எதிர்வினைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. இடைநிலை 5 என்பது 2 ஐசோமர்கள் மற்றும் இறுதி தயாரிப்பு 6 வெவ்வேறு சிஸ் மற்றும் டிரான்ஸ் உள்ளமைவுகளுடன் 5 ஐசோமர்களின் கலவையாகும். அவற்றில் ஒன்று மோபியஸ் நறுமணத்துடன் தொடர்புடைய C2 மூலக்கூறு சமச்சீர் இருப்பதாகவும், மற்றொரு ஹக்கல் ஐசோமர் Cs சமச்சீருடன் இருப்பதாகவும் கண்டறியப்பட்டது. அதன் பை அமைப்பில் 16 எலக்ட்ரான்கள் இருந்தபோதிலும் (இது 4n ஆன்டிரோமாட்டிக் சேர்மமாக மாறியது) ஹெர்பிரான்னர் கணிப்பு ஹெர்ஜஸின் கூற்றுப்படி மோபியஸ் சேர்மம் நறுமண பண்புகளைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது. எக்ஸ்-ரே படிகவியலில் இருந்து பிணைப்பு நீளங்களைக் கண்டறிந்தால், ஹோமா மதிப்பு 0.50 (பாலின் பகுதிக்கு மட்டும்) மற்றும் முழு சேர்மத்திற்கும் 0.35 பெறப்பட்டது, இது மிதமான நறுமணமாக தகுதி பெறுகிறது. இடைநிலை 5 முதல் 6 வரை மாற்றுவது ஒரு ஹக்கல் அல்லது மோபியஸ் இடைநிலை நிலை மூலம் தொடரலாம் என்று ஹென்றி ரெஸ்பா சுட்டிக்காட்டினார். சைக்ளோடோடெகாஹெக்ஸைனுக்கு ஒரு கற்பனையான பெரிசைக்ளிக் வளைய திறப்பு எதிர்வினையில் இந்த வேறுபாடு நிரூபிக்கப்பட்டது. ஹக்கெல் டிஎஸ் (இடது) 6 எலக்ட்ரான்களை (சிவப்பு நிறத்தில் அம்பு தள்ளுதல்) உள்ளடக்கியது, சிஎஸ் மூலக்கூறு சமச்சீர் எதிர்வினை முழுவதும் பாதுகாக்கப்படுகிறது. வளையத் திறப்பு சுழற்சியற்றது மற்றும் மேற்புறமானது மற்றும் பிணைப்பு நீளம் மாற்றம் மற்றும் என். ஐ. சி. எஸ் மதிப்புகள் இரண்டும் 6 உறுப்பினர்களைக் கொண்ட வளையம் நறுமணமானது என்பதைக் குறிக்கிறது. மறுபுறம் 8 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட மோபியஸ் டிஎஸ் குறைந்த கணக்கிடப்பட்ட செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சி 2 சமச்சீர், ஒரு கான்ரோட்டேட்டரி மற்றும் ஆன்டராஃபேஷியல் வளைய திறப்பு மற்றும் 8 உறுப்பினர்களைக் கொண்ட வளைய நறுமணம் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. மற்றொரு சுவாரஸ்யமான அமைப்பு சைக்ளோனாடெட்ரெய்னைல் கேஷன் ஆகும், இது பால் வி. ஆர். ஷ்லீயர் மற்றும் பலர் 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக ஆராய்ந்தனர். இந்த எதிர்வினை இடைநிலை பைசைக்ளிக் குளோரைடு 9-டியூடெரோ-9 '-குளோரோபைசைக்ளோ [6.1.0]-நோனாட்ரீன் 1 இன் இண்டீன் டைஹைட்ரோஇண்டெனோல் 4 இன் கரைசலில் குறிக்கப்படுகிறது. தொடக்க குளோரைடு ஒரே ஒரு நிலையில் மட்டுமே டியூட்டரேட் செய்யப்படுகிறது, ஆனால் இறுதி உற்பத்தியில் டியூட்டீரியம் கிடைக்கக்கூடிய ஒவ்வொரு நிலையிலும் விநியோகிக்கப்படுகிறது. இந்த அவதானிப்பு ஒரு முறுக்கப்பட்ட 8-எலக்ட்ரான் சைக்ளோனாடெட்ரைனைல் கேஷன் 2 ஐ அழைப்பதன் மூலம் விளக்கப்படுகிறது, இதற்காக-13.4 (அவுட்ஸ்மார்டிங் பென்சீன்) இன் என். ஐ. சி. எஸ் மதிப்பு கணக்கிடப்படுகிறது. இருப்பினும், ஒரு சமீபத்திய ஆய்வு, ஒரு ஹக்கல் இடவியல் ஐசோமருடன் ஒப்பிடும்போது டிரான்ஸ்-சி 9 எச் 9 + இன் நிலைத்தன்மை ஆற்றலில் மிகவும் வேறுபட்டதல்ல என்று கூறுகிறது. அதே ஆய்வு [13] அனுலினைல் நேர்மின் அயனிக்கு, மோபியஸ் இடவியல் பெண்டா-டிரான்ஸ்-சி 13 எச் 13 + ஒரு உலகளாவிய ஆற்றல் குறைந்தபட்சம் என்றும் அது நேரடியாக கவனிக்கக்கூடியதாக இருக்கலாம் என்றும் கணித்துள்ளது. 2005 ஆம் ஆண்டில் அதே பி. வி. ஆர். ஷ்லீயர் 2003 ஹெர்ஜஸ் கூற்றை கேள்வி எழுப்பினார்ஃ அவர் அதே படிகவியல் தரவை பகுப்பாய்வு செய்து, உண்மையில்-0.02 இன் ஹோமா மதிப்பின் விளைவாக ஒரு பெரிய அளவிலான பிணைப்பு நீளம் மாறி மாறி இருப்பதாக முடிவு செய்தார்,-3.4 பிபிஎம் கணக்கிடப்பட்ட என்ஐசிஎஸ் மதிப்பும் நறுமணத்தை நோக்கி சுட்டிக்காட்டவில்லை, மேலும் (ஒரு கணினி மாதிரியிலிருந்து ஊகிக்கப்பட்டது) ஸ்டெரிக் திரிபு பயனுள்ள பை-சுற்றுப்பாதை ஒன்றுடன் ஒன்று இருப்பதை தடுக்கும். ஒரு ஹக்கெல்-மோபியஸ் நறுமணச் சுவிட்ச் (2007) 28 பை-எலக்ட்ரான் போர்பிரின் அமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு விவரிக்கப்பட்டுள்ளதுஃ இந்த மூலக்கூறில் உள்ள ஃபீனைலீன் வளையங்கள் இணக்கங்களின் தொகுப்பை உருவாக்கி சுழற்றுவதற்கு சுதந்திரமாக உள்ளனஃ ஒன்று மோபியஸ் அரை-திருப்பத்துடன் மற்றொன்று தோராயமாக சமமான ஆற்றலின் ஹக்கெல் இரட்டை-திருப்பத்துடன் (ஒரு எண்ணிக்கை-எட்டு உள்ளமைவு). 2014 ஆம் ஆண்டில், ஜு மற்றும் சியா (ஷ்லீயரின் உதவியுடன்) ஒரு ஓஸ்மியம் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு பென்டின் வளையங்களைக் கொண்ட ஒரு பிளானர் மோபியஸ் அமைப்பை ஒருங்கிணைத்தனர். ஓஸ்மியம் 16 மற்றும் 18 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட இடத்தில் அவர்கள் வழித்தோன்றல்களை உருவாக்கினர், மேலும் உலோகத்தின் எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையை விட மூலக்கூறின் உறுதிப்படுத்தலுக்கு கிரேக்-மோபியஸ் நறுமணத்தன்மை மிகவும் முக்கியமானது என்று தீர்மானித்தனர். மோபியஸ் நறுமண தரை நிலை மூலக்கூறு அமைப்புகளின் அரிதான தன்மைக்கு மாறாக, மோபியஸ் நறுமணத்தை வெளிப்படுத்தும் பெரிசைக்ளிக் மாற்றம் நிலைகளுக்கு பல எடுத்துக்காட்டுகள் உள்ளன. ஒரு பெரிசைக்ளிக் மாற்றம் நிலையை மோபியஸ் அல்லது ஹக்கல் இடவியல் என வகைப்படுத்துவது, மாற்றம் நிலையை நறுமண அல்லது ஆன்டிரோமாட்டிக் செய்ய 4N அல்லது 4N + 2 எலக்ட்ரான்கள் தேவைப்படுகிறதா என்பதை தீர்மானிக்கிறது, எனவே, முறையே அனுமதிக்கப்படுகிறது அல்லது தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது. ஹக்கெல் எம்ஓ கோட்பாட்டிலிருந்து பெறப்பட்ட ஆற்றல் நிலை வரைபடங்களின் அடிப்படையில், (4N + 2)-எலக்ட்ரான் ஹக்கெல் மற்றும் (4N)-எலக்ட்ரான் மோபியஸ் மாற்றம் நிலைகள் நறுமணமுள்ளவை மற்றும் அனுமதிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் (4N + 2)-எலக்ட்ரான் மோபியஸ் மற்றும் (4N)-எலக்ட்ரான் ஹக்கெல் மாற்றம் நிலைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளன. இது மோபியஸ்-ஹக்கல் கருத்தாக்கத்தின் அடிப்படை அடிப்படையாகும். மோபியஸ் இடவியலுக்கான ஹக்கெல் எம்ஓ கோட்பாட்டின் ஆற்றல் நிலைகளின் வழித்தோன்றல் மேலே உள்ள படத்தில் இருந்து, வழக்கமான ஹக்கெல் அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது, தொடர்ச்சியான இரண்டு ஏஓக்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் அதிகரிக்கும் முறுக்கத்தால் குறைக்கப்படுவதையும் காணலாம், இது தொடர்ச்சியான சுற்றுப்பாதைகளுக்கு இடையில் முறுக்கப்படும் கோணமாகும். இந்த காரணத்திற்காக அதிர்வு ஒருங்கிணைப்பு வழங்கப்படுகிறது, நிலையான ஹக்கல் அதிர்வு ஒருங்கிணைந்த மதிப்பு எங்கே (முற்றிலும் இணையான சுற்றுப்பாதைகளுடன்). ஆயினும்கூட, எல்லா வழிகளிலும் சென்ற பிறகு, Nth மற்றும் 1 வது சுற்றுப்பாதைகள் கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் கட்டத்திற்கு வெளியே உள்ளன. (மூன்றாம் சுற்றுப்பாதைக்குப் பிறகு முறுக்கு தொடர்ந்தால், முதல் சுற்றுப்பாதையுடன் ஒப்பிடும்போது முதல் சுற்றுப்பாதை சரியாக கட்டம்-தலைகீழாக இருக்கும்). இந்த காரணத்திற்காக, ஹக்கல் மேட்ரிக்ஸில் கார்பனுக்கும் இதற்கும் இடையிலான அதிர்வு ஒருங்கிணைப்பு உள்ளது. பொதுவான கார்பன் மோபியஸ் அமைப்பைப் பொறுத்தவரை, ஹாமில்டோனியன் அணி பின்வருமாறுஃ இந்த மேட்ரிக்ஸிற்கான ஐகென் மதிப்புகளை இப்போது காணலாம், அவை மோபியஸ் அமைப்பின் ஆற்றல் நிலைகளுடன் ஒத்திருக்கின்றன. ஒரு மேட்ரிக்ஸ் என்பதால், எங்களிடம் ஐகென் மதிப்புகள் மற்றும் எம்ஓக்கள் இருக்கும். மாறியை வரையறுக்கும் போது, நம்மிடம் உள்ளதுஃ இந்த சமன்பாட்டிற்கு அற்பமான தீர்வுகளைக் கண்டறிய, இந்த மேட்ரிக்ஸின் தீர்மானகரை பூஜ்ஜியமாக அமைக்கிறோம். எனவே, மோபியஸ் இடவியல் கொண்ட ஒரு சுழற்சி அமைப்பிற்கான ஆற்றல் நிலைகளை நாம் காண்கிறோம். இதற்கு மாறாக, ஹக்கல் இடவியல் கொண்ட ஒரு சுழற்சி அமைப்பிற்கான ஆற்றல் நிலைகளை நினைவுகூருங்கள். பார்லீன் பெயார்ட்டின் விதி பைசைக்ளோஅரோமாட்டிசிட்டி குறிப்புகள் இயற்பியல் கரிம வேதியியலையும் பார்க்கவும்