El efecto Thorpe-Ingold , el efecto gem-dimetil o la compresión del ángulo es un efecto observado en química donde 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 reacciones de ciclación . [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 el efecto. La colocación de un número creciente 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 de alquilo 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 foldámeros de péptidos , 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. Es pues un efecto cinético.
El efecto también tiene alguna 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 original de difenilmetano con fracciones de ciclohexilideno y adamantilideno mejora la eficacia catalítica, con aceleraciones del efecto gem dialquilo de 4,5 y 9,1, respectivamente.