Dyotrope reactie
Een dyotrope reactie is een soort chemische reactie. Dat is wanneer een organische verbinding van structuur verandert. Twee substituenten springen van de ene plaats op de molecule naar de andere. Het is een pericyclische valentie-isomerisatie wanneer twee sigma-bindingen tegelijkertijd naar een nieuwe plaats op dezelfde molecule bewegen. Dyotrope reacties zijn belangrijk in de organische chemie. Ze kunnen verklaren hoe bepaalde reacties werken. Dyotrope reacties kunnen een nuttige stap zijn in het maken van grote en gecompliceerde moleculen. Dyotrope reacties werden voor het eerst beschreven door Manfred T. Reetz in 1971. De naam "dyotrope reactie" komt van het Griekse woord dyo dat "twee" betekent. "Herschikking" betekent dat de reactie de bindingen tussen de atomen op een enkel molecuul verandert.
In een type I-reactie verhandelen twee migrerende groepen hun relatieve posities. Bij een reactie van het type II gaat het om een migratie naar nieuwe bindingsplaatsen zonder positie-uitwisseling.
Type I herschikkingen
In type I herschikkingen (Y-A-B-X conversie naar X-A-B-Y) zijn de twee migrerende groepen op elkaar georiënteerd. De reactie laat beide groepen aan de tegenovergestelde kant staan. Het eerste voorbeeld van een dyotrope herschikking met een koolstof-koolstofverbinding werd gerapporteerd door Cyril A. Grob en Saul Winstein. Zij zagen de uitwisseling van twee broomatomen in een bepaald steroid.
In een eenvoudig voorbeeld, de twee broomatomen in 3-tert-butyl-trans-1,2-dibrobrohexaan mutarotaat door verhitting. In de overgangstoestand verbinden beide broomatomen symmetrisch twee beide koolstofatomen aan tegengestelde kanten en is de reactie gecoördineerd. Scheikundigen hebben ook stapsgewijze mechanismen in dyotrope reacties onderzocht.
Bij organische synthese is een belangrijke dyotrope reactie de omzetting van 4-gesubstitueerde-gamma-lactonen in butyrolactonen. Ook komen dyotrope herschikkingen van type I voor rond koolstof-zuurstofbindingen. Een voorbeeld is het gebruik van warmte om RRSi1R3C-O-Si2R3 te veranderen in RRSi2R3C-O-Si1R3. (Deze reactie kan in beide richtingen gaan, afhankelijk van de temperatuur.) Een ander voorbeeld is de 1,2-Wittig herschikking. Dyotrope reacties kunnen ook plaatsvinden met N-O bindingen of N-N bindingen.
Type II herschikkingen
Bij type II-herschikkingen gaat het vaak om twee waterstofatomen die langs een koolstofskelet bewegen. Dit reactietype is te vinden in bepaalde overdrachtshydrogeneringen. Een voorbeeld is waterstofoverdracht in syn-sesquinorborneendisulfonen.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een dyotrope reactie?
A: Een dyotrope reactie is een soort chemische reactie waarbij een organische verbinding van structuur verandert doordat twee substituenten van de ene plaats op het molecuul naar de andere springen. Het is een pericyclische valentie-isomerisatie waarbij twee sigma-bindingen tegelijkertijd naar een nieuwe plaats op hetzelfde molecuul verhuizen.
V: Waarom zijn dyotrope reacties belangrijk in de organische chemie?
A: Dyotrope reacties zijn belangrijk in de organische chemie omdat ze kunnen verklaren hoe bepaalde reacties werken en kunnen worden gebruikt als een nuttige stap bij het maken van grote en ingewikkelde moleculen.
V: Wie beschreef voor het eerst dyotrope reacties?
A: Dyotrope reacties werden voor het eerst beschreven door Manfred T. Reetz in 1971.
V: Wat betekent de naam "dyotrope reactie"?
A: De naam "dyotrope reactie" komt van het Griekse woord dyo dat "twee" betekent. Herschikking betekent dat de reactie de bindingen tussen atomen op een enkel molecuul verandert.
V: Wat gebeurt er tijdens een type I dyotrope reactie?
A: Bij een type I dyotrope reactie wisselen twee migrerende groepen van positie.
V: Wat is het verschil met type II dyotrope reacties?
A: Bij type II dyotrope reacties is er sprake van migratie naar nieuwe bindingsplaatsen zonder positie-uitwisseling.
