Conrotatory og disrotatory
Disse udtryk beskriver to klasser af en elektrocyklisk reaktion (en type organisk kemisk reaktion). I en konrotatorisk tilstand bevæger substituenterne i enderne af et konjugeret dobbeltbindingssystem sig i samme retning (med eller mod uret) under ringåbning eller ringlukning. I en disrotatorisk tilstand bevæger de sig i modsat retning.
Et eksempel er omdannelsen af trans-cis-trans-2,4,6-oktatrien til cis-dimethylcyclohexadien (øverst i figuren). Orbitalmekanikken i reaktionen kræver en disrotatorisk tilstand. Orbitalsymmetrien i oktatriens højest besatte molekylære orbital (HOMO) kræver, at pi-orbitalerne i enderne bevæger sig i modsatte retninger for at danne den korrekte symmetri, der findes i sigma-bindingen.
Termiske omlægninger af alle konjugerede systemer, der indeholder 4n + 2 pi-elektroner, er stereospecifikke. Dette er baseret på bevarelse af orbitalsymmetri i den højest besatte molekylære orbital. Systemer, der indeholder 4n pi-elektroner, viser den modsatte konrotatoriske tilstand. Dette gælder også for omlejringer af 4n + 2 pi-elektroner (hvor n er et helt tal), der drives af lys (fotoinduceret). Fotoinducerede omlejringer af systemer med 4n pi-elektroner (hvor antallet af elektroner er deleligt med 4) følger den disrotatoriske regel.
Woodward-Hoffmann-reglerne opsummerer de ovennævnte forskellige reaktioner.
Det følgende billede viser også forskellen mellem konrotatoriske og disrotatoriske reaktioner:
Konrotatoriske og disrotatoriske rotationsmåder, der hver viser to mulige rotationsretninger, der resulterer i par af enantiomerer for et generisk hexatriensystem.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er en elektrocyklisk reaktion?
A: En elektrocyklisk reaktion er en type organisk kemisk reaktion, hvor et konjugeret dobbeltbindingssystem åbner eller lukker sig for at danne en ring.
Spørgsmål: Hvad er forskellen mellem konrotatoriske og disrotatoriske tilstande?
Svar: I en konrotatorisk tilstand bevæger de substituenter, der er placeret i enderne af et konjugeret dobbeltbindingssystem, sig i samme retning (med eller mod uret) under ringåbning eller ringlukning. I modsætning hertil bevæger de sig i modsat retning i en disrotatorisk tilstand.
Spørgsmål: Hvordan påvirker orbitalsymmetri disse reaktioner?
Svar: Der skal tages hensyn til reaktionens orbitalmekanik, når det skal bestemmes, om den følger konrotatoriske eller disrotatoriske regler. F.eks. er systemer, der indeholder 4n + 2 pi-elektroner, stereospecifikke og følger den konrotatoriske regel på grund af bevarelse af orbitalsymmetri i deres højest besatte molekylære orbitaler (HOMO). Systemer, der indeholder 4n pi-elektroner, viser den modsatte disrotatoriske tilstand. Dette gælder også for omlejringer af 4n + 2 pi-elektroner (hvor n er et helt tal), der drives af lys (fotoinduceret). Fotoinducerede omlejringer af systemer med 4n pi-elektroner (hvor antallet af elektroner er deleligt med 4) følger den disrotatoriske regel.
Sp: Hvad er Woodward-Hoffmann-reglerne?
Svar: Woodward-Hoffmann-reglerne opsummerer forskellige typer elektrocykliske reaktioner, og hvordan de påvirkes af faktorer såsom orbitalsymmetri og tilstedeværelse/fravær af lysenergi.
Sp: Hvad viser dette billede?
Svar: Billedet viser et eksempel på en omdannelse fra trans-cis-trans-2,4,6-oktatrien til cis-dimethylcyclohexadien og illustrerer, hvordan substituenterne bevæger sig forskelligt afhængigt af, om det følger konorotære eller disrorotære modus - henholdsvis med uret og mod uret, set oppefra.
