Reakcia preskupenia
Reakcie preskupenia sú organické reakcie, pri ktorých dochádza k preskupeniu uhlíkového skeletu molekuly. Výsledkom je štrukturálny izomér pôvodnej molekuly. Často sa substituent presunie z jedného atómu na iný atóm v tej istej molekule. V nasledujúcom príklade sa substituent R presunie z atómu uhlíka 1 na atóm uhlíka 2:
Dochádza aj k medzimolekulárnym prestavbám.
Niekedy chemici kreslia diagramy so šípkami, ktoré znázorňujú, ako sa pri reakcii preskupenia prenášajú elektróny medzi väzbami. Mnohé učebnice organickej chémie obsahujú takéto diagramy. Nevypovedajú však o celom mechanizme reakcie. Skutočný mechanizmus preskupenia s pohybujúcou sa alkylovou skupinou spočíva v tom, že skupina sa plynulo posúva pozdĺž väzby, nie v rozbíjaní a vytváraní iónových väzieb. Jedným z príkladov je Wagnerovo-Meerweinovo preskupenie:
Pri pericyklických reakciách sú dôležité orbitálne interakcie. Reakcie nemožno vysvetliť sériou jednoduchých diskrétnych prenosov elektrónov. Zakrivené šípky znázorňujúce postupnosť diskrétnych elektrónových prenosov však môžu dať rovnaký výsledok ako reakcia preskupenia. Napriek tomu diagramy nemusia byť nevyhnutne realistické. Pri alilickej prestavbe je reakcia iónová.
Tri dôležité reakcie preskupenia sú 1,2- preskupenia, pericyklické reakcie a metatéza olefínov.
1,2-usporiadania
1,2-preusporiadanie je organická reakcia, pri ktorej sa substituent presúva z jedného atómu na iný atóm v chemickej zlúčenine. Pri 1,2 posune sa substituent presúva medzi dvoma susednými atómami. Možné sú však aj presuny na väčšie vzdialenosti. Príkladom je Wagnerovo-Meerweinovo preskupenie:
.png)
a Beckmannovo usporiadanie:
Pericyklické reakcie
Pericyklická reakcia je typ reakcie s viacnásobnou tvorbou a rozpadom väzby uhlík-uhlík. Prechodný stav molekuly má cyklickú geometriu. Reakcia prebieha koordinovane. Príkladom sú hydridové posuny
a Claisenova prestavba:
Metatéza olefínov
Metatéza olefínov je formálna výmena alkylidénových fragmentov v dvoch alkénoch. Je to katalytická reakcia s karbénom. Má medziprodukty karbénových komplexov prechodných kovov.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to reakcia preskupenia?
Odpoveď: Reakcia preskupenia je organická reakcia, pri ktorej sa zmení uhlíková kostra molekuly, čím vznikne štrukturálny izomér pôvodnej molekuly.
Otázka: Ako sa substituenty pohybujú počas reakcie preskupenia?
Odpoveď: Počas reakcie preskupenia sa substituenty presúvajú z jedného atómu na iný atóm v rámci tej istej molekuly.
Otázka: Dochádza k medzimolekulovým preskupeniam?
Odpoveď: Áno, dochádza aj k medzimolekulovým preskupeniam.
Otázka: Používajú sa diagramy so šípkami na znázornenie toho, ako sa pri preskupovacej reakcii prenášajú elektróny medzi väzbami?
Odpoveď: Áno, chemici niekedy kreslia diagramy so šípkami, ktoré znázorňujú, ako sa počas reakcie preskupenia prenášajú elektróny medzi väzbami. Mnohé učebnice organickej chémie obsahujú takéto diagramy.
Otázka: Je reálne používať pri vysvetľovaní pericyklických reakcií zakrivené šípky znázorňujúce diskrétny prenos elektrónov?
Odpoveď: Nie, pri pericyklických reakciách sú dôležité orbitálne interakcie, ktoré sa nedajú vysvetliť jednoduchými diskrétnymi prenosmi elektrónov. Použitie zakrivených šípok zobrazujúcich diskrétne elektrónové prenosy však môže dať rovnaký výsledok ako reakcia preskupenia.
Otázka: Je alibistická prestavba iónová alebo kovalentná?
Odpoveď: Alylové preskupenie je iónové.
Otázka: Aké sú tri dôležité typy reakcií preskupenia?
Odpoveď: Tri dôležité typy rearagmentačných reakcií sú 1,2-reagmentácie, pericyklické reakcie a metatéza olefínov.
