Conrotatory and disrotatory
Ezek a kifejezések az elektrociklikus reakciók (a szerves kémiai reakciók egyik típusa) két osztályát írják le. Konrotációs módban a konjugált kettős kötésrendszer végein elhelyezkedő szubsztituensek a gyűrűnyitás vagy a gyűrűzárás során azonos (az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes) irányban mozognak. Disrotatorikus módban ellentétes irányban mozognak.
Egy példa erre a transz-cisz-transz-2,4,6 oktatrién átalakulása cisz-dimetil-ciklohexadiénné (az ábra tetején). A reakció orbitális mechanikája disrotációs módot igényel. Az oktatrién legmagasabb elfoglalt molekuláris orbitáljának (HOMO) orbitális szimmetriája megköveteli, hogy a végponti pi-orbitálok ellentétes irányba mozogjanak a szigma kötésben található megfelelő szimmetria kialakításához.
A 4n + 2 pi-elektront tartalmazó valamennyi konjugált rendszer termikus átrendeződése sztereospecifikus. Ennek alapja a legnagyobb elfoglalt molekuláris orbitális szimmetria megőrzése. A 4n pi-elektronokat tartalmazó rendszerek ellenkező konrotációs módot mutatnak. Ez igaz a 4n + 2 pi (ahol n egész szám) elektronok fény által vezérelt (fotoindukált) átrendeződésére is. A 4n pi elektronos rendszerek (ahol az elektronok száma osztható 4-gyel) fotoindukált átrendeződései a disrotációs szabályt követik.
A Woodward-Hoffmann-szabályok összefoglalják a fenti különböző reakciókat.
A következő képen is látható a különbség a konrotatorikus és a disrotatorikus reakciók között:
Konrotatorikus és diszrotatorikus forgási módok, amelyek egy általános hexatrién rendszer esetében két lehetséges forgási irányt mutatnak, amelyek enantiomerpárokat eredményeznek.
Kérdések és válaszok
K: Mi az az elektrociklikus reakció?
V: Az elektrociklikus reakció a szerves kémiai reakciók olyan típusa, amelyben egy konjugált kettőskötés-rendszer egy gyűrű kialakításával nyílik vagy záródik.
K: Mi a különbség a konrotációs és a diszrotációs módok között?
V: Konrotatorikus módban a konjugált kettős kötésrendszer végein található szubsztituensek a gyűrűnyitás vagy a gyűrűzárás során azonos (az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes) irányban mozognak. Ezzel szemben disrotációs módban ellentétes irányban mozognak.
K: Hogyan befolyásolja a pályaszimmetria ezeket a reakciókat?
V: A reakció orbitális mechanikáját kell figyelembe venni annak meghatározásakor, hogy a reakció a konrotációs vagy a disrotációs szabályokat követi. Például a 4n + 2 pi-elektront tartalmazó rendszerek sztereospecifikusak, és a legmagasabb elfoglalt molekuláris pályáik (HOMO) orbitális szimmetriájának megőrzése miatt a konrotációs szabályt követik. A 4n pi-elektronokat tartalmazó rendszerek az ellenkező irányú disrotációs módot mutatják. Ez igaz a 4n + 2 pi (ahol n egész szám) elektronok fény által vezérelt (fotoindukált) átrendeződésére is. A 4n pi elektronos rendszerek (ahol az elektronok száma osztható 4-gyel) fotoindukált átrendeződései a disrotációs szabályt követik.
K: Mi az a Woodward-Hoffmann-szabály?
V: A Woodward-Hoffmann-szabályok összefoglalják az elektrociklikus reakciók különböző típusait, és azt, hogy milyen hatással vannak rájuk olyan tényezők, mint a pályaszimmetria és a fényenergia jelenléte/hiánya.
K: Mit mutat ez a kép?
V: A kép egy példát mutat egy transz-cisz-transz-2,4,6 oktatriénből cisz-dimetil-ciklohexadiénné történő átalakulásra, és azt szemlélteti, hogy a szubsztituensek másképp mozognak attól függően, hogy a konorotárius vagy diszrorotárius módusokat követi-e - az óramutató járásával megegyezően az óramutató járásával megegyezően, illetve az óramutató járásával ellentétesen, felülről nézve.
