Konrotativní a disrotativní
Tyto termíny popisují dvě třídy elektrocyklických reakcí (typ organických chemických reakcí). V konrotativním režimu se substituenty umístěné na koncích konjugovaného systému dvojných vazeb pohybují při otevírání nebo uzavírání kruhu ve stejném směru (ve směru nebo proti směru hodinových ručiček). V disrotačním režimu se pohybují v opačném směru.
Příkladem je přeměna trans-cis-trans-2,4,6-oktatrienu na cis-dimethylcyklohexadien (nahoře na obrázku). Orbitální mechanika reakce vyžaduje disrotační režim. Orbitální symetrie nejvýše obsazeného molekulového orbitalu oktatrienu (HOMO) vyžaduje, aby se koncové orbitaly pí pohybovaly v opačných směrech, aby se vytvořila správná symetrie, která se nachází ve vazbě sigma.
Tepelné přestavby všech konjugovaných systémů obsahujících 4n + 2 pi elektronů jsou stereospecifické. To je založeno na zachování orbitální symetrie v nejvyšším obsazeném molekulovém orbitalu. Systémy obsahující 4n elektronů pí vykazují opačný konrotativní režim. To platí i pro přeskupení 4n + 2 pi (kde n je celé číslo) elektronů řízené světlem (fotoindukované). Fotoindukované přeskupení systémů se 4n pi elektrony (kde je počet elektronů dělitelný 4) se řídí disrotačním pravidlem.
Woodwardova-Hoffmannova pravidla shrnují výše uvedené různé reakce.
Následující obrázek také ukazuje rozdíl mezi konrotativními a disrotativními reakcemi:
Konrotativní a disrotativní způsoby rotace, z nichž každý ukazuje dva možné směry rotace, které vedou ke vzniku dvojic enantiomerů pro obecný hexatrienový systém.
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to elektrocyklická reakce?
Odpověď: Elektrocyklická reakce je typ organické chemické reakce, při které se otevírá nebo uzavírá systém konjugovaných dvojných vazeb za vzniku kruhu.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi konrotací a disrotací?
Odpověď: V konrotatorním režimu se substituenty umístěné na koncích konjugovaného systému dvojných vazeb pohybují při otevírání nebo uzavírání kruhu ve stejném směru (ve směru nebo proti směru hodinových ručiček). Naproti tomu v disrotačním režimu se pohybují v opačných směrech.
Otázka: Jak ovlivňuje tyto reakce orbitální symetrie?
Odpověď: Při určování, zda se reakce řídí konrotativními nebo disrotativními pravidly, je třeba vzít v úvahu orbitální mechaniku reakce. Například systémy obsahující 4n + 2 pi elektronů jsou stereospecifické a řídí se konrotativním pravidlem díky zachování orbitální symetrie v jejich nejvýše obsazených molekulových orbitalech (HOMO). Systémy obsahující 4n elektronů pí vykazují opačný disrotační režim. To platí i pro přeskupení 4n + 2 pi (kde n je celé číslo) elektronů řízené světlem (fotoindukované). Fotoindukované přeskupení systémů se 4n pi elektrony (kde je počet elektronů dělitelný 4) se řídí disrotačním pravidlem.
Otázka: Co jsou Woodwardova-Hoffmannova pravidla?
Odpověď: Woodwardova-Hoffmannova pravidla shrnují různé typy elektrocyklických reakcí a jejich ovlivnění faktory, jako je orbitální symetrie a přítomnost/nepřítomnost světelné energie.
Otázka: Co ukazuje tento obrázek?
Odpověď: Obrázek ukazuje příklad přeměny trans-cis-trans-2,4,6-oktatrienu na cis-dimethylcyklohexadien a ilustruje, jak se substituenty pohybují odlišně v závislosti na tom, zda se řídí konorotárním nebo disrorotárním módem - ve směru hodinových ručiček, resp. proti směru hodinových ručiček při pohledu shora.
