Dyotróp reakció
A diotróp reakció a kémiai reakciók egy típusa. Ilyenkor egy szerves vegyület megváltoztatja szerkezetét. Két szubsztituens a molekula egyik helyéről a másikra ugrik. Periciklusos valenciaizomerizációról van szó, amikor két szigma kötés egyszerre mozog ugyanazon a molekulán egy új helyre. A diotróp reakciók fontosak a szerves kémiában. Megmagyarázhatják bizonyos reakciók működését. A diotróp reakciók hasznos lépést jelenthetnek a nagy és bonyolult molekulák előállításában. A diotróp reakciókat először Manfred T. Reetz írta le 1971-ben. A "diotróp reakció" elnevezés a görög dyo szóból származik, amely "kettőt" jelent. Az "átrendeződés" azt jelenti, hogy a reakció megváltoztatja az egyetlen molekula atomjai közötti kötéseket.
Az I. típusú reakcióban két vándorló csoport kicseréli egymáshoz viszonyított pozícióit. A II. típusú reakció új kötési helyekre történő vándorlással jár, pozíciócsere nélkül.
I. típusú átrendeződések
Az I. típusú átrendeződéseknél (Y-A-B-X átalakulás X-A-B-Y-vá) a két vándorló csoport transz irányban van egymáshoz képest. A reakció mindkét csoportot az ellentétes oldalon hagyja. A szén-szén kötést érintő diotróp átrendeződés első példáját Cyril A. Grob és Saul Winstein jelentette. Ők két brómatom cseréjét látták egy bizonyos szteroidban.
Egy egyszerű példában a 3-terc-butil-transz-1,2-dibromhexán két brómatomja hevítéssel mutarotálódik. Az átmeneti állapotban mindkét brómatom szimmetrikusan kapcsolódik két ellentétes oldalon lévő két szénatomhoz, és a reakció összehangolt. A kémikusok vizsgálták a lépcsőzetes mechanizmusokat a diotróp reakciókban is.
A szerves szintézisben fontos diotróp reakció a 4-szubsztituált gamma-laktonok butilaktonokká történő átalakítása. Az I. típusú diotróp átrendeződések szén-oxigén kötések körül is előfordulnak. Egy példa erre az RRSi1R3C-O-Si2R3 hővel történő átalakítása RRSi2R3C-O-Si1R3-ra. (Ez a reakció a hőmérséklettől függően mindkét irányba mehet.) Egy másik példa az 1,2-Wittig-átrendeződés. Dyotróp reakciók történhetnek N-O kötésekkel vagy N-N kötésekkel is.
II. típusú átrendeződések
A II. típusú átrendeződésekben gyakran két hidrogénatom mozog a szénváz mentén. Ez a reakciótípus bizonyos transzferhidrogénezésekben fordul elő. Példa erre a hidrogénátvitel a szin-szeszkinorbornen-diszulfonokban.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a diotróp reakció?
V: A diotróp reakció a kémiai reakciók olyan típusa, amikor egy szerves vegyület úgy változtatja meg szerkezetét, hogy két szubsztituens a molekula egyik helyéről a másikra ugrik. Ez egy periciklusos valenciaizomerizáció, amikor két szigma kötés egyszerre mozog ugyanazon a molekulán egy új helyre.
K: Miért fontosak a diotróp reakciók a szerves kémiában?
V: A diotróp reakciók azért fontosak a szerves kémiában, mert megmagyarázzák bizonyos reakciók működését, és hasznos lépésként használhatók a nagy és bonyolult molekulák előállításához.
K: Ki írta le először a diotróp reakciókat?
V: A diotróp reakciókat először Manfred T. Reetz írta le 1971-ben.
K: Mit jelent a "diotróp reakció" elnevezés?
V: A "diotróp reakció" elnevezés a görög dyo szóból származik, amely "kettőt" jelent. Az átrendeződés azt jelenti, hogy a reakció megváltoztatja az atomok közötti kötéseket egyetlen molekulán.
K: Mi történik az I. típusú diotróp reakció során?
V: Az I. típusú diotróp reakcióban két vándorló csoport kicseréli egymáshoz viszonyított helyzetét.
K: Miben különbözik a II. típusú diotróp reakcióktól?
V: A II. típusú diotróp reakciókban új kötéshelyekre történő vándorlás történik pozíciócsere nélkül.
