Reakcja dyotropowa
Reakcja dyotropowa jest rodzajem reakcji chemicznej. Jest to reakcja, w której związek organiczny zmienia swoją strukturę. Dwa podstawniki przeskakują z jednego miejsca na molekułę do drugiego. Jest to perykliczna izomeryzacja walencyjna, gdy dwa wiązania sigma przemieszczają się w tym samym czasie na nowe miejsce na tej samej cząsteczce. Reakcje dyotropowe są ważne w chemii organicznej. Mogą one wyjaśniać, jak działają pewne reakcje. Reakcje dyotropowe mogą być użytecznym krokiem w tworzeniu dużych i skomplikowanych molekuł. Reakcje dyotropowe zostały po raz pierwszy opisane przez Manfreda T. Reetza w 1971 roku. Nazwa "reakcja dyotropowa" pochodzi od greckiego słowa dyo oznaczającego "dwa". "Zmiana ułożenia" oznacza, że reakcja zmienia wiązania między atomami na jednej cząsteczce.
W reakcji typu I, dwie migrujące grupy wymieniają się swoimi relatywnymi pozycjami. Reakcja typu II polega na migracji do nowych miejsc łączenia bez wymiany pozycji.
Przebudowy typu I
W rearanżacjach typu I (konwersja Y-A-B-X na X-A-B-Y) obie migrujące grupy są zorientowane poprzecznie do siebie. Reakcja pozostawia obie grupy po przeciwnych stronach. Pierwszy przykład rearanżacji dyotropowej z wykorzystaniem wiązania węglowo-węglowego został przedstawiony przez Cyryla A. Groba i Saula Winsteina. Widzieli oni wymianę dwóch atomów bromu w pewnym sterydie.
W prostym przykładzie, dwa atomy bromu w 3-tert-butylo-trans-1,2-dibromoheksanu mutarotate przez ogrzewanie. W stanie przejściowym oba atomy bromu łączą symetrycznie dwa atomy węgla po przeciwnych stronach i reakcja jest skoordynowana. Chemicy badali również mechanizmy stopniowe w reakcjach dyotropowych.
W syntezie organicznej ważną reakcją dyotropową jest zamiana 4 podstawionych gamma-laktonów na butylolakton. Przemiany dyotropowe typu I zachodzą również wokół wiązań węgiel-tlen. Jednym z przykładów jest wykorzystanie ciepła do zmiany RRSi1R3C-O-Si2R3 na RRSi2R3C-O-Si1R3. (Reakcja ta może przebiegać w obu kierunkach w zależności od temperatury.) Innym przykładem jest 1,2-Wittig rearanżacji. Reakcje dyotropowe mogą również zachodzić w przypadku wiązań N-O lub N-N.
Przebudowy typu II
Przegrupowania typu II często obejmują dwa atomy wodoru poruszające się wzdłuż szkieletu węglowego. Ten typ reakcji można znaleźć w niektórych uwodornieniach transferowych. Przykładem jest przenoszenie wodoru w dysulfonach synchinorynowych.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest reakcja dyotropowa?
O: Reakcja dyotropowa to rodzaj reakcji chemicznej, w której związek organiczny zmienia swoją strukturę poprzez przeskok dwóch podstawników z jednego miejsca na cząsteczce do drugiego. Jest to perycykliczna izomeryzacja walencyjna, kiedy dwa wiązania sigma przesuwają się jednocześnie w nowe miejsce na tej samej cząsteczce.
P: Dlaczego reakcje dyotropowe są ważne w chemii organicznej?
O: Reakcje dyotropowe są ważne w chemii organicznej, ponieważ mogą wyjaśnić, jak przebiegają niektóre reakcje i mogą być użytecznym krokiem w tworzeniu dużych i skomplikowanych cząsteczek.
P: Kto pierwszy opisał reakcje dyotropowe?
O: Reakcje dyotropowe zostały po raz pierwszy opisane przez Manfreda T. Reetza w 1971 roku.
P: Co oznacza nazwa "reakcja dyotropowa"?
O: Nazwa "reakcja dyotropowa" pochodzi od greckiego słowa dyo oznaczającego "dwa". Rearanżacja oznacza, że reakcja zmienia wiązania między atomami w jednej cząsteczce.
P: Co się dzieje podczas reakcji dyotropowej typu I?
O: W reakcji dyotropowej typu I dwie migrujące grupy zamieniają się miejscami.
P: Czym się różni od reakcji dyotropowych typu II?
O: Reakcje dyotropowe typu II polegają na migracji do nowych miejsc wiązania bez wymiany pozycji.
