Dyotropisk reaktion
En dyotropisk reaktion är en typ av kemisk reaktion. Det är när en organisk förening ändrar sin struktur. Två substituenter hoppar från en plats på molekylen till en annan. Det är en pericyklisk valensisomerisering när två sigmabindningar flyttar samtidigt till en ny plats på samma molekyl. Dyotropa reaktioner är viktiga i organisk kemi. De kan förklara hur vissa reaktioner fungerar. Dyotropa reaktioner kan vara ett användbart steg i tillverkningen av stora och komplicerade molekyler. Dyotropa reaktioner beskrevs för första gången av Manfred T. Reetz 1971. Namnet "dyotropisk reaktion" kommer från det grekiska ordet dyo som betyder "två". "Rearrangemang" betyder att reaktionen ändrar bindningarna mellan atomer i en enda molekyl.
I en typ I-reaktion byter två migrerande grupper sina relativa positioner. En typ II-reaktion innebär att de migrerar till nya bindningsställen utan att byta position.
Typ I-omläggningar
Vid omarrangemang av typ I (omvandling av Y-A-B-X till X-A-B-Y) är de två migrerande grupperna orienterade trans till varandra. Reaktionen lämnar båda grupperna på motsatta sidor. Det första exemplet på en dyotropisk omarrangemang som involverar en kol-kol-bindning rapporterades av Cyril A. Grob och Saul Winstein. De såg utbytet av två bromatomer i en viss steroid.
Ett enkelt exempel är att de två bromatomerna i 3-tert-butyl-trans-1,2-dibromhexan mutaroterar genom upphettning. I övergångstillståndet kopplar båda bromatomerna symmetriskt till båda kolatomerna på motsatta sidor och reaktionen är samverkande. Kemister har också undersökt stegvisa mekanismer i dyotropa reaktioner.
I organisk syntes är en viktig dyotropisk reaktion omvandlingen av 4-substituerade gamma-laktoner till butyrolaktoner. Dyotropa omläggningar av typ I förekommer också kring kol-syrebindningar. Ett exempel är användning av värme för att ändra RRSi1R 3C-O-Si 2R 3till RRSi 2R 3C-O-Si 1R 3. (Denna reaktion kan gå i båda riktningarna beroende på temperaturen.) Ett annat exempel är 1,2-Wittig-omarrangemanget. Dyotropa reaktioner kan också ske med N-O-bindningar eller N-N-bindningar.
Typ II-omläggningar
Typ II-omläggningar innebär ofta att två väteatomer rör sig längs ett kolskelett. Denna reaktionstyp förekommer i vissa överföringshydrogeneringar. Ett exempel är väteöverföring i syn-sesquinorborne-disulfoner.
Frågor och svar
F: Vad är en dyotropisk reaktion?
S: En dyotropisk reaktion är en typ av kemisk reaktion där en organisk förening ändrar sin struktur genom att två substituenter hoppar från en plats på molekylen till en annan. Det är en pericyklisk valensisomerisering när två sigmabindningar flyttar samtidigt till en ny plats på samma molekyl.
F: Varför är dyotropa reaktioner viktiga i organisk kemi?
S: Dyotropa reaktioner är viktiga inom organisk kemi eftersom de kan förklara hur vissa reaktioner fungerar och kan användas som ett användbart steg i tillverkningen av stora och komplicerade molekyler.
F: Vem beskrev först dyotropa reaktioner?
S: Dyotropa reaktioner beskrevs först av Manfred T. Reetz 1971.
F: Vad betyder namnet "dyotropisk reaktion"?
S: Namnet "dyotropisk reaktion" kommer från det grekiska ordet dyo som betyder "två". Omgruppering innebär att reaktionen ändrar bindningarna mellan atomerna i en enskild molekyl.
F: Vad händer under en dyotropisk reaktion av typ I?
S: Vid en dyotropisk reaktion av typ I byter två migrerande grupper sina relativa positioner.
F: Hur skiljer sig den från dyotropa reaktioner av typ II?
S: Dyotropa reaktioner av typ II innebär migration till nya bindningsställen utan att positionerna byts ut.
