Pericyklisk reaktion
I organisk kemi är en pericyklisk reaktion en typ av kemisk reaktion mellan organiska föreningar. Vid pericykliska reaktioner är molekylens övergångstillstånd en ring (har en cyklisk geometri), och reaktionen går framåt på ett samordnat sätt. Percykliska reaktioner är vanligtvis omarrangemangsreaktioner. De viktigaste grupperna av pericykliska reaktioner är:
- Elektrocykliska reaktioner
- Cycloadditions
- Sigmatropiska reaktioner
- Gruppöverföringsreaktioner
- Cheletropiska reaktioner
- Dyotropa reaktioner
I allmänhet är percykliska reaktioner jämviktsprocesser. Det är dock möjligt att driva reaktionen i en riktning om produkten befinner sig på en betydligt lägre energinivå. Detta är att tillämpa Le Chateliers princip på en reaktion som involverar en enda molekyl.
Många pericykliska reaktioner har liknande stegvisa radikala processer i samband med dem. Kemister är oense om huruvida vissa reaktioner är pericykliska reaktioner. Det är till exempel inte slutgiltigt känt om [2+2]-cykloadditionsmekanismen är samordnad (eller om den kan bero på det reaktiva systemet). Många pericykliska reaktioner har liknande reaktioner som är metallkatalyserade. Men dessa metallkatalyserade reaktioner är inte heller riktigt pericykliska. Metallkatalysatorerna stabiliserar reaktionsintermediärerna. Reaktionen är alltså inte samverkande, utan snarare metallstabiliserad.
En stor fotoinducerad vätgas-sigmatropisk förskjutning utnyttjades i en corrin-syntes utförd av Albert Eschenmoser som innehöll ett 16π-system.
På grund av principen om mikroskopisk reversibilitet finns det en parallell uppsättning "retro" pericykliska reaktioner som utför den omvända reaktionen.
Percykliska reaktioner i biokemi
Percykliska reaktioner förekommer också i flera biologiska processer:
- Claisen-omarrangemang av chorismat till prefenat i nästan alla prototrofa organismer.
- [1,5]-sigmatropiskt skift när precorrin-8x omvandlas till hydrogenobyrinsyra.
- Icke-enzymatisk, fotokemisk elektrocyklisk ringöppning och en (1,7)-sigmatropisk hydridförskjutning i vitamin D-syntesen.
- En omvandling av isokorismat till salicylat och pyruvat i en katalyserad, äkta pericyklisk reaktion.
Relaterade sidor
Frågor och svar
Fråga: Vad är en pericyklisk reaktion?
S: En pericyklisk reaktion är en typ av kemisk reaktion mellan organiska föreningar där molekylens övergångstillstånd har en cyklisk geometri och reaktionen fortskrider på ett samordnat sätt.
F: Vilka är några exempel på pericykliska reaktioner?
S: Exempel på pericykliska reaktioner är elektrocykliska reaktioner, cycloadditioner, sigmatropa reaktioner, gruppöverföringsreaktioner, cheletropa reaktioner och dyotropa reaktioner.
F: Är pericykliska reaktioner jämviktsprocesser?
S: Ja, i allmänhet är pericykliska reaktioner jämviktsprocesser. Det är dock möjligt att driva reaktionen i en riktning om produkten befinner sig på en betydligt lägre energinivå genom att tillämpa Le Chateliers princip på en enda molekyl.
F: Är vissa kemister oense om huruvida vissa typer av kemiska reaktioner anses vara pericykliska?
Svar: Ja, vissa kemister är oense om huruvida vissa typer av kemiska reaktioner, t.ex. [2+2]-cykloadditionsmekanismer, är samordnade eller kan bero på det reaktiva systemet.
F: Anses metallkatalyserade versioner av samma typer av kemiska reaktioner också vara "pericykliska"?
Svar: Nej, metallkatalyserade versioner av samma typer av kemiska reationer anses egentligen inte vara "pericykliska" eftersom de involverar metallkatalysatorer som stabiliserar reaktionsintermediaten snarare än att vara samordnade processer.
F: Finns det ett exempel där en stor fotoinducerad väte-sigmatropisk förskjutning utnyttjades i korrinsyntesen?
Svar: Ja, Albert Eschenmoser utförde en korrinsyntes som innehöll ett 16π-system och använde denna typ av skift.
F: Finns det parallella uppsättningar för "retro" periycyclc reationer som utför omvända åtgärder?
S: Ja, på grund av mikroskopisk reversibilitet finns det parallella uppsättningar för "retro" periycyclc reationer som utför omvända åtgärder jämfört med de som nämns ovan.
