Konrotatorni in disrotatorni
Ti izrazi opisujejo dva razreda elektrocikličnih reakcij (vrsta organskih kemijskih reakcij). Pri konrotacijskem načinu se substituenti, ki se nahajajo na koncih konjugiranega sistema dvojne vezi, med odpiranjem ali zapiranjem obroča gibljejo v isti smeri (v smeri urinega kazalca ali proti njemu). V disrotacijskem načinu se gibljejo v nasprotni smeri.
Primer je pretvorba trans-cis-trans-2,4,6-oktatriena v cis-dimetilcikloheksadien (na vrhu slike). Za orbitalno mehaniko reakcije je potreben disrotacijski način. Orbitalna simetrija najvišje zasedene molekulske orbitale oktatriena (HOMO) zahteva, da se končne pi orbitale gibljejo v nasprotnih smereh, da se oblikuje pravilna simetrija v sigma vezi.
Toplotne preureditve vseh konjugiranih sistemov, ki vsebujejo 4n + 2 pi elektrona, so stereospecifične. To temelji na ohranjanju simetrije orbital v najvišji zasedeni molekulski orbitali. Sistemi, ki vsebujejo 4n pi elektronov, kažejo nasprotni konrotacijski način. To velja tudi za preureditve 4n + 2 pi (kjer je n celo število) elektronov, ki jih poganja svetloba (fotoinducirane). Fotoinducirane preureditve sistemov s 4n pi elektroni (kjer je število elektronov deljivo s 4) potekajo po disrotacijskem pravilu.
Woodward-Hoffmannova pravila povzemajo zgoraj navedene različne reakcije.
Na naslednji sliki je prikazana tudi razlika med konrotatornimi in disrotatornimi reakcijami:
Konrotatorni in disrotatorni način rotacije, ki prikazujeta dve možni smeri rotacije, ki privedeta do para enantiomerov za splošni heksatrienski sistem.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je elektrociklična reakcija?
O: Elektrociklična reakcija je vrsta organske kemijske reakcije, pri kateri se sistem konjugiranih dvojnih vezi odpre ali zapre in tvori obroč.
V: Kakšna je razlika med konrotatornimi in disrotatornimi načini?
O: Pri konrotacijskem načinu se substituenti, ki se nahajajo na koncih konjugiranega sistema dvojne vezi, med odpiranjem ali zapiranjem obroča gibljejo v isti smeri (v smeri urinega kazalca ali proti njemu). Nasprotno pa se pri disrotacijskem načinu gibljejo v nasprotnih smereh.
V: Kako orbitalna simetrija vpliva na te reakcije?
O: Pri določanju, ali reakcija poteka po konrotacijskih ali disrotacijskih pravilih, je treba upoštevati orbitalno mehaniko reakcije. Na primer, sistemi, ki vsebujejo 4n + 2 pi elektrona, so stereospecifični in sledijo konrotacijskemu pravilu zaradi ohranjanja orbitalne simetrije v najvišje zasedenih molekulskih orbitalah (HOMO). Sistemi, ki vsebujejo 4n pi elektronov, imajo nasprotno disrotacijsko pravilo. To velja tudi za preureditve 4n + 2 pi (kjer je n celo število) elektronov, ki jih poganja svetloba (fotoinducirane). Fotoinducirane preureditve sistemov s 4n pi elektroni (kjer je število elektronov deljivo s 4) sledijo disrotacijskemu pravilu.
V: Kaj so Woodward-Hoffmannova pravila?
O: Woodward-Hoffmannova pravila povzemajo različne vrste elektrocikličnih reakcij in kako nanje vplivajo dejavniki, kot sta orbitalna simetrija in prisotnost/odsotnost svetlobne energije.
V: Kaj prikazuje ta slika?
O: Slika prikazuje primer pretvorbe iz trans-cis-trans-2,4,6-oktatriena v cis-dimetilcikloheksadien in ponazarja, kako se substituenti gibljejo različno glede na to, ali gre za konorotarni ali disrorotarni način - v smeri urinega kazalca oziroma proti njemu, če gledamo od zgoraj.
