Põhiline erinevus elektrotsüklilise ja tsükloliitumisreaktsiooni vahel on see, et elektrotsüklilised reaktsioonid on ümberkorraldusreaktsioonid, samas kui tsükloliitumisreaktsioonid on liitumisreaktsioonid.
Nii elektrotsüklilised reaktsioonid kui ka tsükloliitumisreaktsioonid on orgaaniliste keemiliste reaktsioonide vormid, mis on olulised keemiliste ühendite orgaanilises sünteesis. Neil on erinevad toimemehhanismid; seetõttu võime elektrotsüklilised reaktsioonid ja tsükloliitumisreaktsioonid liigitada kahte erinevasse rühma, vastav alt ümberkorraldusreaktsioonideks ja liitumisreaktsioonideks.
Mis on elektrotsükliline reaktsioon?
Elektrotsükliline reaktsioon on teatud tüüpi peritsükliline ümberkorraldus orgaanilises keemias, mille tulemuseks on pi-sideme muundumine sigma-sidemeks või vastupidi. Elektrotsüklilisi reaktsioone on erinevat tüüpi, kuna see on orgaanilise keemia lai haru. Mõned kategooriad hõlmavad fotokeemilisi reaktsioone, termilisi reaktsioone, tsükli avamise või sulgemise reaktsioone jne.
Elektrotsüklilise reaktsiooni klassikaline näide on 3,4-dimetüültsüklobuteeni cis-isomeeri termiline tsükli avamise reaktsioon. See reaktsioon annab cis, trans-heksa-2, 4-dieeni. Samamoodi, kui kasutame reagendi molekuli trans-isomeeri, on lõpptulemuseks samuti transdieen. Reaktsioon on järgmine:
Joonis 01: Klassikaline näide elektrotsüklilisest reaktsioonist
Ül altoodud reaktsioon toimub piiriorbitaalmeetodi abil. Siin avaneb reagendis sigma side, moodustades p-orbitaalid, millel on sama sümmeetria kui produkti, heksadieeni HOMO-l. See muundamine toimub konroteeriva rõnga avamise meetodi kaudu, mille tulemuseks on terminaalsagarate jaoks vastupidised märgid. See orbitaalide teisendus on näidatud allpool.
Üldiselt näitab elektrotsükliline reaktsioon stereospetsiifilisust. See tähendab, et saame ennustada lõpptoote cis-trans geomeetriat. Selle ennustuse esimese sammuna peaksime kindlaks tegema, kas reaktsioon kulgeb põhjaliku konrotatsiooni või disrotatsiooniga. Pärast seda määramist saame uurida lähtemolekuli, et teha kindlaks, kas lõppsaadus on cis-isomeer või trans-isomeer.
Mis on Cycloadditioni reaktsioon?
Tsüklolaadimisreaktsioon on teatud tüüpi keemiline reaktsioon orgaanilises keemias, kus kaks või enam küllastumata molekuli ühinevad üksteisega, moodustades tsüklilise adukti. See reaktsioon põhjustab sideme kordsuse neto vähenemise. Seda saadud reaktsiooni võime nimetada tsükliseerimisreaktsiooniks. Üldiselt on tsükloliitumised kooskõlastatud. Seetõttu võime need liigitada peritsüklilisteks reaktsioonideks. Samamoodi ei ole kooskõlastamata tsükloliitumised peritsüklilised. Tsüklolaadimisreaktsioonid on teatud tüüpi liitumisreaktsioonid, mis võimaldavad süsinik-süsinik sideme moodustumist ilma elektrofiili või nukleofiili kasutamata.
On erinevat tüüpi tsükloliitumisi, nagu termiline tsükloliitumine, fotokeemiline tsükloliitumine, Dielsi-Alderi reaktsioon, Huisgeni tsükloliitumine, cheletroopsed reaktsioonid jne. Tavaliselt on Dielsi-Alderi reaktsioonid kõige olulisemad tsükloliitumisreaktsioonid.
Mis vahe on elektrotsüklilisel ja tsüklokoormusreaktsioonil?
Keemiliste ühendite orgaanilises sünteesis on olulised nii elektrotsüklilised reaktsioonid kui ka tsükloliitumisreaktsioonid. Peamine erinevus elektrotsüklilise ja tsükloliitumisreaktsiooni vahel on see, et elektrotsüklilised reaktsioonid on ümberkorraldusreaktsioonid, samas kui tsükloliitumisreaktsioonid on liitumisreaktsioonid.
Lisaks hõlmab elektrotsükliline reaktsioon pi-sideme muundamist sigma-sidemeks või vastupidi, samas kui tsükloliitumisreaktsioon hõlmab kahe või enama küllastumata ühendi kombinatsiooni, et moodustada tsükliline ühend.
Järgmine infograafik näitab erinevust elektrotsüklilise ja tsükloliitumisreaktsiooni vahel tabelina.
Kokkuvõte – elektrotsükliline vs tsüklokoormusreaktsioon
Keemiliste ühendite orgaanilises sünteesis on olulised nii elektrotsüklilised reaktsioonid kui ka tsükloliitumisreaktsioonid. Peamine erinevus elektrotsüklilise ja tsükloliitumisreaktsiooni vahel on see, et elektrotsüklilised reaktsioonid on ümberkorraldusreaktsioonid, samas kui tsükloliitumisreaktsioonid on liitumisreaktsioonid.
