El efecto Thorpe-Ingold , efecto gem-dimetilo o compresión del ángulo es un efecto observado en química donde el aumento del impedimento estérico favorece el cierre de anillos y las reacciones intramoleculares. El efecto fue informado por primera vez por Beesley, Thorpe e Ingold en 1915 como parte de un estudio de reacciones de ciclación . [1] Desde entonces se ha generalizado a muchas áreas de la química. [2]
Las tasas comparativas de formación de lactonas (lactonización) de diversos ácidos 2-hidroxibencenopropiónicos ilustran el efecto. La colocación de un número cada vez mayor de grupos metilo acelera el proceso de ciclación. [3]
Una aplicación de este efecto es la adición de un carbono cuaternario (p. ej., un grupo gem - dimetilo ) en una cadena alquílica para aumentar la velocidad de reacción y/o la constante de equilibrio de las reacciones de ciclación. Un ejemplo de esto es una reacción de metátesis de olefinas : [4] En el campo de los plegadores peptídicos , los residuos de aminoácidos que contienen carbonos cuaternarios como el ácido 2-aminoisobutírico se utilizan para promover la formación de ciertos tipos de hélices. [5]
Una explicación propuesta para este efecto es que el mayor tamaño de los sustituyentes aumenta el ángulo entre ellos. Como resultado, el ángulo entre los otros dos sustituyentes disminuye. Al acercarlos, se aceleran las reacciones entre ellos. Se trata pues de un efecto cinético.
El efecto también tiene cierta contribución termodinámica ya que la energía de deformación in silico disminuye al pasar de ciclobutano a 1-metilciclobutano y 1,1-dimetilciclobutano en un valor entre 8 kcal/mol [6] y 1,5 kcal/mol. [7] Un ejemplo notable del efecto Thorpe-Ingold en la catálisis supramolecular lo dan los derivados de difenilmetano provistos de grupos guanidinio. [8] Estos compuestos son activos en la escisión del compuesto modelo de ARN HPNP. La sustitución del grupo metileno del espaciador de difenilmetano original con restos de ciclohexilideno y adamantilideno mejora la eficiencia catalítica, con aceleraciones del efecto dialquilo de gemas de 4,5 y 9,1, respectivamente.
