El efecto Thorpe-Ingold , efecto gem-dimetil o compresión angular es un efecto observado en química en el que el aumento del impedimento estérico favorece el cierre del anillo y las reacciones intramoleculares. El efecto fue informado por primera vez por Beesley, Thorpe e Ingold en 1915 como parte de un estudio de las reacciones de ciclización . [1] Desde entonces se ha generalizado a muchas áreas de la química. [2]
Las tasas comparativas de formación de lactona (lactonización) de varios ácidos 2-hidroxibencenopropiónicos ilustran este efecto. La colocación de un número creciente de grupos metilo acelera el proceso de ciclización. [3]
Una aplicación de este efecto es la adición de un carbono cuaternario (por ejemplo, un grupo gem - dimetil ) en una cadena de alquilo para aumentar la velocidad de reacción y/o la constante de equilibrio de las reacciones de ciclización. Un ejemplo de esto es una reacción de metátesis de olefinas : [4] En el campo de los foldámeros 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 aumento del tamaño de los sustituyentes aumenta el ángulo entre ellos. Como resultado, el ángulo entre los otros dos sustituyentes disminuye. Al acercarlos, las reacciones entre ellos se aceleran. Se trata, por tanto, 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 proporcionan 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 fracciones de ciclohexilideno y adamantilideno mejora la eficiencia catalítica, con aceleraciones del efecto gemdialquilo de 4,5 y 9,1, respectivamente.
