חוקי וודוורד

בכימיה, חוקי וודוורד, על שם הכימאי האמריקאי רוברט ברנס וודוורד, ידועים גם בשם חוקי וודוורד-פישר (על שם לואיס פישר (אנ')) הם מספר קבוצות של חוקים אמפיריים, המאפשרים לחשב את אורך הגל של הבליעה המקסימלית ( $\lambda _{max}$ ) בספקטרוסקופיית UV-Vis (אנ') של תרכובת כלשהי. החישוב מבוצע על סמך הכרומופורים השונים במולקולה (כמו טבעת ארומטית), והסביבה הכימית שלה, כמו תכונות הממס. ^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]

יישום

קבוצה אחת של חוקי וודוורד-פייזר עבור דיאנים מופיעה בטבלה מטה. דיאנים יכולים להיות הומואנולארים עם שני קשרים כפולים בטבעת אחת, או הטרואנולארים עם שני קשרים כפולים בשתי טבעות נפרדות.

חוקים עבור האורך הגל המקסימלי של הבליעה של דיאנים
מבנה הדיאן	אפקט על ה- $\lambda _{max}$ בננומטרים
ערך בסיסי עבור דיאן הומואנולארי	253
ערך בסיסי עבור דיאן הטרואנולארי	214
תוספות
קשר כפול צמוד^[א]	+30
ring residue	+5
קבוצת אלקיל	+5
קשר כפול אקסוציקלית	+5
קבוצת אצטט	+0
קבוצת אתר	+6
קבוצת סולפיד	+30
קבוצת ברום או כלור	+5
קבוצת אמין שניוני	+60

בעזרת חוקים אלה ניתן לחשב את הבליעה המקסימלית של דיאנים.

דוגמת שימוש

להלן דוגמת שימוש בחוקים עבור דיאן לשתי התרכובות הבאות:

בתרכובת השמאלית, ערך הבסיס הוא 214 ננומטר כיוון שזהו דיאן הטרואנולארי. לדיאן זה יש 4 קבוצות אלקילים המסומנות במספרים 1 עד 4, והקשר הכפול השמאלי הוא אקסוציקלי לטבעת הימנית. ולכן האורך גל המקסימלי של הבליעה עבור תרכובת זו יהיה 239 ננומטר.

בתרכובת הימנית, ערך הבסיס הוא 253 ננומטר כיוון שזהו דיאן הומואנולארי. גם לדיאן זה יש 4 קבוצות אלקילים המסומנות במספרים 1 עד 4, ושני הקשרים הכפולים הם אקסוציקלים לטבעות אליהם הם צמודים. ולכן אורך הגל המקסימלי של הבליעה עבור תרכובת זו יהיה 283 ננומטר.

עבור תרכובות עם מעל ל-4 קשרים כפולים צמודים^[א] יש להשתמש בחוקי פישר-קון.^[3]

קישורים חיצוניים

פירוט חוקי וודוורד לתרכובות קרבוניל מצומדות, אתר אוניברסיטת מרכז קונטיקט
ספקטרוסקופיית על-סגול/אור נראה, "Virtual Text of Organic Chemistry", אתר אוניברסיטת מישיגן

ביאורים

^ ¹ ² אם שני הקשרים הכפולים המקוריים הם במרחק של קשר אחד ביניהם, קשר כפול שלישי נוסף יקרא צמוד (extending conjugation) אם הוא במרחק קשר אחד מאחד מהם.

הערות שוליים

^ R.B. Woodward, Structure and the Absorption Spectra of α,β-Unsaturated Ketones, Journal of the American Chemical Society, ‏1941 (באנגלית)
^ L.F. FIESER, M.FIESER, S. RAJAGOPALAN, ABSORPTION SPECTROSCOPY AND THE STRUCTURES OF THE DIOSTEROLS, Journal of the American Chemical Society, ‏1948 (באנגלית)
^ ¹ ² A. Mehta, Ultraviolet-Visible (UV-Vis) Spectroscopy - Woodward-Fieser Rules to Calculate Wavelength of Maximum Absorption (Lambda-max) of Conjugated Carbonyl Compounds, PharmaXChange.info, ‏5 באוגוסט 2012 (באנגלית)
^ Neil Glagovich, Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds, Central Connecticut State University, ‏19 ביולי 2007 (באנגלית)
^ William Reusch, Visible and Ultraviolet Spectroscopy, VirtualText of Organic Chemistry, ‏5 במאי 2013 (באנגלית)
^ Neil Glagovich, Woodward-Fieser Rules for Dienes, Central Connecticut State University, ‏19 ביולי 2007 (באנגלית)

[א-7] ¹ ² אם שני הקשרים הכפולים המקוריים הם במרחק של קשר אחד ביניהם, קשר כפול שלישי נוסף יקרא צמוד (extending conjugation) אם הוא במרחק קשר אחד מאחד מהם.

[1] R.B. Woodward, Structure and the Absorption Spectra of α,β-Unsaturated Ketones, Journal of the American Chemical Society, ‏1941 (באנגלית)

[2] L.F. FIESER, M.FIESER, S. RAJAGOPALAN, ABSORPTION SPECTROSCOPY AND THE STRUCTURES OF THE DIOSTEROLS, Journal of the American Chemical Society, ‏1948 (באנגלית)

[:0-3] ¹ ² A. Mehta, Ultraviolet-Visible (UV-Vis) Spectroscopy - Woodward-Fieser Rules to Calculate Wavelength of Maximum Absorption (Lambda-max) of Conjugated Carbonyl Compounds, PharmaXChange.info, ‏5 באוגוסט 2012 (באנגלית)

[4] Neil Glagovich, Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds, Central Connecticut State University, ‏19 ביולי 2007 (באנגלית)

[5] William Reusch, Visible and Ultraviolet Spectroscopy, VirtualText of Organic Chemistry, ‏5 במאי 2013 (באנגלית)

[6] Neil Glagovich, Woodward-Fieser Rules for Dienes, Central Connecticut State University, ‏19 ביולי 2007 (באנגלית)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]