توجه: برای جشن گرفتن سال جهانی شیمی 2011، کارناوال وبلاگی در حال برگزاری است. این سهم من است. اگر نمی توانید جزئیات ساختاری را دنبال کنید، امیدواریم که داستان بدون تصاویر خودش را روایت کند. می‌توانید با جستجوی هشتگ #chemcarnival در توییتر – JAA سایر ورودی‌ها را بیابید

یک روز در اواسط دهه 1990 در یکی از موسسات دوره کارشناسی تصادفی، یک مربی شیمی آلی عینکی و خوش صحبت این واکنش را روی تابلو نوشت.

مربی گفت: «به این می‌گویند بازآرایی Cope». “این یک بازآرایی از 1،5- دین است.” من در ردیف اول این کلاس خمیده ام و راستش را بخواهید این واکنش را فایده ای نمی بینم. از نظر من، این بی‌فایده‌ترین تغییری است که تا به حال وجود داشته است: محصول و ماده اولیه دقیقاً یکسان هستند. این حتی فلش کارت هم شایسته نیست. نمی دانستم که این دگرگونی «بی فایده» درسی دارد که به من بیاموزد.

چند سال بعد فلش فوروارد: کار به عنوان دستیار پژوهشی در یک آزمایشگاه شیمی آلی. بارها را سوار ماشین می‌کنیم و در شهر حرکت می‌کنیم تا سخنرانی یک استاد برجسته شیمی آلی را ببینیم. من تقریباً دو هفته است که شیمیدان آلی هستم و بیشتر آن را دریافت نمی کنم. پس از مقدمه، مدرس با گفتن این جمله شروع می کند: «ما به تازگی یک واکنش اکسی-کوپ جدید را کشف کردیم. حالا، می دانم به چه فکر می کنید – “یک لحظه صبر کنید – آیا لئو پاکت همه اینها را انجام نداد؟”. خنده های مهیج جمعیت. آنها را بکش! من این شوخی را متوجه نشدم، اما مفهوم آن را فهمیدم: من اکنون عضوی از جامعه ای بودم که همه به یک زبان صحبت می کردند و دانش پیشینه یکسانی داشتند، و برای جا افتادن، باید تا حد امکان درباره شیمی آلی اطلاعات داشته باشم. بنابراین من می توانم بفهمم این مردم به چه جهنمی می خندند. و من نیاز داشتم در مورد این مرد لئو پاکت یاد بگیرم.

چند ماه بعد، بعد از چند دوره و مطالعه زیاد، زیبایی دوباره چیدمان Cope برایم آشکار شد. واکنشی که در مقطع کارشناسی به ما داده شد تنها خسته کننده بود زیرا انتهای آن یکسان بود و منجر به واکنش انحطاط دو مولکول در تعادل شد. جایی که بازآرایی Cope می تواند مورد استفاده قرار گیرد در سیستم هایی با فشار زیاد حلقه است، که به این معنی است که یک نوع مورد علاقه خواهد بود.

حتی یک مولکول به نام Bullvalene وجود دارد که ساختار ثابتی ندارد: ابدیت را صرف مقابله با خود می کند. وحشی.

چیزی که به ویژه مفید است، تغییر oxy-Cope است، که در آن یک اکسیژن در موقعیت 3 دی ان 1،5 به هم متصل می شود. بازآرایی در این مورد منجر به تشکیل انول می شود که به کتون تبدیل می شود. این به شما حدود 7 کیلوکالری در مول یا بیشتر می دهد که برای به جلو بردن تعادل کافی است. oxy-Cope را می توان با هم از دو قطعه پیچیده استفاده کرد: می توانید با یک کتون غیر اشباع آلفا-بتا شروع کنید، یک Grignard وینیل به آن اضافه کنید، بگذارید گرم شود و کارتان تمام شد (نسخه هایی مانند این که در آن اکسیژن آنیونی است به ویژه سریع). یکی از جالب‌ترین تغییرات زمانی است که با واکنش Diels-Alder ترکیب می‌شود تا سیستم‌های حلقه دو حلقه‌ای را به حلقه‌های ذوب شده تبدیل کند.

برای چندین سال، بازآرایی Cope چیزی بود که من فقط در یک کتاب درسی و ادبیات شیمی درباره آن خوانده بودم. من همه چیز را در مورد آن می دانستم اما هرگز انجام نداده بودم: مانند یک شراب نفیس که در مورد آن خوانده بودم اما هرگز مزه اش را نچشیده بودم. حدود 3 سال از دکتری من. پروژه، من با یک سیستم حلقه بد بو کار می کردم که رفتار عجیبی داشت. همانطور که من آن را یک شبه در لوله NMR گذاشتم، قله های آن به آرامی ناپدید شدند تا با موارد جدید جایگزین شوند. کل فرآیند فریاد زد “بازآرایی تک مولکولی”. و برای کوتاه کردن یک داستان طولانی، معلوم شد که همینطور است.

من می‌خواستم درباره این فرآیند بیشتر بدانم، بنابراین یکپارچه‌سازی سیگنال‌ها را با NMR اندازه‌گیری کردم. و من این نمودار را دریافت کردم.

برای من سخت است که توضیح دهم چه حس فوق العاده ای بود که اعداد را به هم وصل کنیم و نموداری مثل این به دست بیاورم، یک منحنی زیبا. می دانم، می دانم – این همان چیزی است که تو هستی فرض می شود برای بدست آوردن – واپاشی تک مولکولی، همه آن را در ژن شیمی یاد می گیرند. اما برای به دست آوردن داده، قرار دادن آن در یک منحنی، و گرفتن نیمه عمر از آن، بسیار ارزشمند بود. چیزی انتزاعی، که در یک کتاب درسی درباره آن خوانده بودم، عینی شده بود – و من هیچ دستورالعمل یا روش آزمایشگاهی را دنبال نمی کردم. این الگوی طبیعی داده هایی بود که من جمع آوری می کردم.

فکر نمی‌کنم تعداد زیادی از سخنرانی‌ها، بخش‌های آزمایشگاهی، ویدیوها، یا سخنرانان الهام‌بخش هرگز بتوانند واقعاً تجربه‌ای مثل این را به تصویر بکشند. این چیزی است که فقط باید خودتان آن را کشف کنید. بازآرایی Cope به من نشان داد که نظم زیبایی در نحوه کار طبیعت وجود دارد و ما می توانیم آن را از طریق ثبت و ترسیم مشاهدات خود کشف کنیم. و همچنین به من انگیزه داد که بیشتر در مورد شیمی آلی بدانم تا از شوخی های درونی غافل نشوم.