Omlagring
En rearrangemangsreaktion är en organisk reaktion där kolskelettet i en molekyl omorganiseras. Resultatet är en strukturell isomer av den ursprungliga molekylen. Ofta flyttas en substituent från en atom till en annan atom i samma molekyl. I exemplet nedan flyttas substituenten R från kolatom 1 till kolatom 2:
Intermolekylära omlagringar äger också rum.
Ibland ritar kemister diagram med pilar som visar hur elektroner överförs mellan bindningar under en omarrangemangsreaktion. Många läroböcker i organisk kemi har sådana diagram. Men de berättar inte hela historien om reaktionsmekanismen. Den faktiska mekanismen för en omarrangemang med en alkylgrupp som rör sig är att gruppen glider smidigt längs en bindning, inte att joniska bindningar bryts och bildas. Ett exempel på detta är Wagner-Meerweins omarrangemang:
I percykliska reaktioner är interaktionerna mellan orbitalerna viktiga. Reaktionerna kan inte förklaras med en serie enkla diskreta elektronöverföringar. Men de böjda pilarna som visar en sekvens av diskreta elektronöverföringar kan ge samma resultat som en omarrangemangsreaktion. Diagrammen är dock inte nödvändigtvis realistiska. Vid allylisk omarrangemang är reaktionen jonisk.
Tre viktiga omarrangemangsreaktioner är 1,2-rearrangemang, pericykliska reaktioner och olefinmetathes.
1,2-rearrangemang
En 1,2-rearrangemang är en organisk reaktion där en substituent flyttas från en atom till en annan atom i en kemisk förening. Vid en 1,2-förskjutning flyttas substituenten mellan två intilliggande atomer. Men förflyttningar över större avstånd är möjliga. Exempel på detta är Wagner-Meerwein-rearrangemanget:
.png)
och Beckmann-omläggningen:
Percykliska reaktioner
En pericyklisk reaktion är en typ av reaktion där flera kol-kol-bindningar bildas och bryts. Molekylens övergångstillstånd har en cyklisk geometri. Reaktionen fortskrider på ett samordnat sätt. Exempel är hydridförskjutningar.
och Claisen-omarrangemanget:
Olefinmetathes
Olefinmetathes är ett formellt utbyte av alkylidenfragmenten i två alkener. Det är en katalytisk reaktion med karben. Den har övergångsmetallkarbenkomplex som intermediärer.
Frågor och svar
F: Vad är en omarrangemangsreaktion?
S: En omarrangemangsreaktion är en organisk reaktion där en molekyls kolskelett ändras, vilket resulterar i en strukturell isomer av den ursprungliga molekylen.
F: Hur flyttas substituenterna under en omarrangemangsreaktion?
S: Under en omarrangemangsreaktion flyttas substituenterna från en atom till en annan atom i samma molekyl.
Fråga: Förekommer intermolekylära omarrangemang?
Svar: Ja, intermolekylära omarrangemang äger också rum.
F: Används diagram med pilar för att visa hur elektroner överförs mellan bindningar under en omarrangemangsreaktion?
S: Ja, ibland ritar kemister diagram med pilar som visar hur elektroner överförs mellan bindningar under en omarrangemangsreaktion. Många läroböcker i organisk kemi har sådana diagram.
F: Är det realistiskt att använda böjda pilar som visar diskreta elektronöverföringar när man förklarar pericykliska reaktioner?
S: Nej, interaktionerna mellan banoritalen är viktiga i pericykliska reaktioner och kan inte förklaras med enkla diskreta elektronöverföringar. Om man använder böjda pilar som visar diskreta elektronöverföringar kan man dock få samma resultat som en omarrangemangsreaktion.
Fråga: Är en allylisk omgruppering jonisk eller kovalent?
S: En allylisk omgruppering är jonisk.
F: Vilka är tre viktiga typer av omgrupperingsreaktioner?
S: Tre viktiga typer av omgrupperingsreaktioner är 1,2-rearrangemang, pericykliska reaktioner och olefinmetatheser.
