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Cheletrope reactie

EIN cheletrope Reaktion (manchmal auch als bezeichnet cheletrope Reaktion) ist ein organische Reaktion, gehört zur Gruppe der perizyklische Reaktionen. In einer pericyclischen Reaktion reagieren die beteiligten Komponenten zu a konzertierte Weise zusammen, um a . zu bilden zyklische Verbindung. Dies ist möglich, weil Orbitale von geeignet Symmetrie kann mitkommen Überlappung, was zu einer Reorganisation von sigma und Pi-Anleihen wird möglich.

Allgemeine Beschreibung und Reaktionsmechanismus

Cheletrope Reaktionen sind eine besondere Klasse von Cycloadditionen (eine Untergruppe der pericyclischen Reaktionen), wobei die neuen Fesseln werden mit ein und demselben gemacht Atom.[1] Konkreter handelt es sich um die Bildung von zwei neuen Sigma-Bindungen aus den Enden von a konjugieren Sie das System (beispielsweise 1,3-Butadien) auf ein einzelnes Atom eines bestimmten Reagens (das sogenannte Ein-Zentren-Reagens), wie z Schwefelatom im Schwefeldioxid wenn es Kohlenstoffatom im Kohlendioxid.[2] Als Ergebnis, genau wie bei a 1,3-dipolare Cycloaddition, Fransen gebildet.

Ein klassisches Beispiel für eine cheletrope Reaktion ist die Cyclisierung von 1,3-Butadien mit Schwefeldioxid, die Sulfolen gebildet:

Cheletrope Reaktion zu Sulfolen.

Cheletrope Reaktanten

Cheletrope Reaktanten (die Ein-Zentren-Reaktanten) müssen ein leeres p-Orbital, wenn LUMO funktionieren kann. Auf diese Weise eine effiziente Überlappung mit dem HOMO von dem Dienen Performance. Reaktanten, die als One-Center-Reagenzien wirken können, umfassen:

Retrocheletrope Reaktionen

Eine häufig vorkommende Reaktion ist die retrocheletrope Reaktion oder cheletrope Extrusion, bei der unter Zugabe von Wärmeenergie das Ein-Zentren-Reagens das gebildete Addukt kann wieder gehen. Da dieses Einzentrumsreagenz normalerweise eine gasförmige Komponente ist, Entropie damit solche Reaktionen thermodynamisch begünstigt werden. So kann folgendes sein überbrücktKetonKohlenmonoxid verlieren, damit die Aromatik in dem Pyridinring wird wiedergewonnen:

Retrocheletrope Reaktion eines verbrückten Ketons

Eine relativ wichtige retrocheletrope Reaktion ist die Freisetzung von 1,3-Butadien von Sulfolen:

Retrocheletrope Reaktion von Sulfolen

Diese Antwort wird verwendet, um vor Ort 1,3-Butadien (das gasförmig ist mit Zimmertemperatur), die beim Ausführen verwendet werden kann Diels-Alder-Reaktionen. Sulfolen ist ein solide und ist damit viel einfacher zu handhaben als ein Gas.

Siehe auch