ترکیبات اسپیروسیکلیک دستهای از مولکولهای آلی با ساختارهای سهبعدی منحصربهفرد- هستند. ویژگی اصلی آنها این است که از دو یا چند سیستم حلقه تشکیل شده است که توسط یک اتم مشترک (معمولاً یک اتم کربن) به هم متصل شده اند. این ساختار به ترکیبات اسپیروسیکلیک اثرات فضایی و خواص الکترونیکی قابل توجهی می بخشد و پتانسیل کاربرد گسترده ای را در شیمی دارویی، علم مواد و کاتالیز نشان می دهد.
از نظر ساختاری، اتم مشترک مرکزی در ترکیبات اسپیروسیکلیک، یک "اتم اسپیرو" را تشکیل می دهد که دو سیستم حلقه را محکم به هم متصل می کند. این باعث افزایش کشش فضایی درون مولکولی می شود که به نوبه خود بر واکنش شیمیایی آنها تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، اسپیرولاکتون ها و اسپیرواترها اغلب به دلیل کرنش حلقه واکنش پذیری بالایی از خود نشان می دهند که آنها را به واسطه های مهم در سنتز آلی تبدیل می کند. علاوه بر این، ساختارهای اسپیروسیکلیک میتوانند با تنظیم اندازه حلقه و موقعیتهای جایگزین، ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مولکولها مانند حلالیت، پایداری و فراهمی زیستی را دقیقاً کنترل کنند.
از نظر کاربرد، خواص منحصر به فرد ترکیبات اسپیروسیکلیک، آنها را به داربست های محبوب در طراحی دارو تبدیل کرده است. بسیاری از محصولات طبیعی و مولکولهای دارو، مانند داروهای ضد سرطان و عوامل ضد باکتری، حاوی ساختارهای اسپیروسیکلیک هستند که پیکربندی سه بعدی آنها به تقویت اتصال هدف و کاهش عوارض جانبی سمی کمک میکند. به عنوان مثال، پیپریدینهای اسپیروسیکلیک به طور گسترده در داروهای عصبی استفاده میشوند و با تعدیل گیرندههای انتقالدهنده عصبی، اثرات درمانی دارند. در علم مواد، پلیمرهای اسپیروسیکلیک، به دلیل ساختار سفت و سخت و پایداری حرارتی، برای تهیه{4}مواد نوری با کارایی بالا و نمایشگرهای کریستال مایع استفاده میشوند.
پیشرفت در روش های مصنوعی، کارایی تهیه ترکیبات اسپیروسیکلیک را به میزان قابل توجهی افزایش داده است. به عنوان مثال، واکنشهای چرخهای کاتالیزشده در انتقال-فلز-و تکنیکهای سنتز نامتقارن، ساخت دقیق سیستمهای اسپیروسیکلیک پیچیده را ممکن کردهاند. در آینده، همانطور که تحقیقات در مورد ساختار{4}}روابط فعالیت آنها عمیق تر می شود، انتظار می رود ترکیبات اسپیروسیکلیک نقش مهم تری در تحقیق و توسعه دارویی، مواد هوشمند و شیمی سبز ایفا کنند.