Reacción electrocíclica
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En química orgánica, una reacción electrocíclica o electrociclización es un tipo de transposición pericíclica donde el resultado neto es que sistema abierto cierra en un cíclico en donde un enlace pi es convertido en un enlace sigma por reordenamiento pericíclico de los electrones[1] o vice-versa. Estas reacciones suelen no tener nombres, siendo categorizadas de acuerdo con los siguientes criterios:
- las reacciones electrocíclicas son fotoinducidas o térmicas
- el número de electrones pi en las especies con más electrones pi determinan el modo de reacción
- las reacciones electrocíclicas pueden ser un cierre de anillo (electrociclización) o una reacción de apertura de anillo
- la estereoespecificidad está determinada por el modo conrotatorio o disrotatorio en la formación del estado de transición, como está predicho por las reglas de Woodward-Hoffmann.
La torcuoselectividad en una reacción electrocíclica es la medida de la selectividad en la dirección del modo conrotatorio o disrotatorio.
La reacción de ciclización de Nazarov es una reacción electrocíclica con nombre, que convierte divinilcetonas a ciclopentenonas.
Un ejemplo clásico es la reacción de apertura de anillo térmica del 3,4-dimetilciclobuteno. El isómero cis produce exclusivamente cis,trans-2,4-hexadieno, mientras que el isómero trans produce el dieno trans,trans:[2]
El curso de la reacción puede ser explicado en un análisis simple a través del método de los orbitales frontera: el enlace sigma en el reactante se abrirá en tral forma que los orbitales p resultantes tengan la misma simetría que el HOMO del producto (un butadieno. La única forma de conseguir esto es mediante una apertura de anillo conrotatoria, lo que resulta en signos opuestos para los lóbulos terminales..
sistema | Inducido térmicamente (estado fundamental) | Inducido fotoquímicamente (estado excitado) |
---|---|---|
"4n" e- | Conrotatorio | Disrotatorio |
"4n + 2" e- | Disrotatorio | Conrotatorio |
Entonces, la estereoespecificidad es determinada por si la reacción procede a través de un proceso conrotatorio o disrotatorio.