Konrotácia a disrotácia
Tieto pojmy opisujú dve triedy elektrocyklických reakcií (typ organických chemických reakcií). Pri konrotácii sa substituenty umiestnené na koncoch konjugovaného systému dvojitých väzieb pohybujú v rovnakom smere (v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek) počas otvárania alebo uzatvárania kruhu. V disrotačnom režime sa pohybujú v opačnom smere.
Príkladom je premena trans-cis-trans-2,4,6-oktatriénu na cis-dimetylcyklohexadién (horná časť obrázka). Orbitálna mechanika reakcie si vyžaduje disrotačný režim. Orbitálna symetria najvyššie obsadeného molekulového orbitálu oktatriénu (HOMO) vyžaduje, aby sa koncové pi orbitály pohybovali v opačných smeroch, aby sa vytvorila správna symetria, ktorá sa nachádza v sigma väzbe.
Tepelné prestavby všetkých konjugovaných systémov obsahujúcich 4n + 2 pi elektróny sú stereošpecifické. Je to založené na zachovaní orbitálnej symetrie v najvyššom obsadenom molekulovom orbitále. Systémy obsahujúce 4n pi elektrónov vykazujú opačný konrotácie režim. Platí to aj pre preskupenia 4n + 2 pi (kde n je celé číslo) elektrónov riadené svetlom (fotoindukované). Fotoindukované preskupenia systémov so 4n pi elektrónmi (kde je počet elektrónov deliteľný 4) sa riadia disrotáciou.
Woodwardove-Hoffmannove pravidlá sumarizujú vyššie uvedené rôzne reakcie.
Nasledujúci obrázok tiež ukazuje rozdiel medzi konrotatívnymi a disrotatívnymi reakciami:
Konrotatórny a disrotatórny spôsob rotácie, pričom každý z nich ukazuje dva možné smery rotácie, ktoré vedú k dvojiciam enantiomérov pre všeobecný hexatriénový systém.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to elektrocyklická reakcia?
Odpoveď: Elektrocyklická reakcia je typ organickej chemickej reakcie, pri ktorej sa systém konjugovaných dvojitých väzieb otvára alebo uzatvára a vytvára kruh.
Otázka: Aký je rozdiel medzi konrotáciou a disrotáciou?
Odpoveď: Pri konrotácii sa substituenty umiestnené na koncoch konjugovaného systému dvojitých väzieb pohybujú v rovnakom smere (v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek) počas otvárania alebo zatvárania kruhu. Naopak, v disrotačnom režime sa pohybujú v opačnom smere.
Otázka: Ako ovplyvňuje orbitálna symetria tieto reakcie?
Odpoveď: Pri určovaní, či sa reakcia riadi konrotáciou alebo disrotáciou, je potrebné zohľadniť orbitálnu mechaniku reakcie. Napríklad systémy obsahujúce 4n + 2 pi elektróny sú stereošpecifické a riadia sa konrotačným pravidlom z dôvodu zachovania orbitálnej symetrie v ich najvyššie obsadených molekulových orbitáloch (HOMO). Systémy obsahujúce 4n pi elektrónov vykazujú opačný disrotatórny režim. To platí aj pre preskupenia 4n + 2 pi (kde n je celé číslo) elektrónov riadené svetlom (fotoindukované). Fotoindukované preskupenia systémov so 4n pi elektrónmi (kde je počet elektrónov deliteľný 4) sa riadia disrotačným pravidlom.
Otázka: Čo sú Woodwardove-Hoffmannove pravidlá?
Odpoveď: Woodwardove-Hoffmannove pravidlá sumarizujú rôzne typy elektrocyklických reakcií a to, ako ich ovplyvňujú faktory ako orbitálna symetria a prítomnosť/neprítomnosť svetelnej energie.
Otázka: Čo znázorňuje tento obrázok?
Odpoveď: Obrázok znázorňuje príklad premeny trans-cis-trans-2,4,6-oktatriénu na cis-dimetylcyklohexadién a ilustruje, ako sa substituenty pohybujú odlišne v závislosti od toho, či sledujú konorotárny alebo disrorotárny režim - v smere hodinových ručičiek, resp. proti smeru hodinových ručičiek pri pohľade zhora.
