Omlegging
Een herschikkingsreactie zijn organische reacties waarbij het koolstofskelet van een molecuul wordt herschikt. Het resultaat is een structureel isomeer van het oorspronkelijke molecuul. Vaak beweegt een substituent van het ene atoom naar het andere atoom in hetzelfde molecuul. In het onderstaande voorbeeld beweegt het substituent R van koolstofatoom 1 naar koolstofatoom 2:
Ook vinden er intermoleculaire herschikkingen plaats.
Soms tekenen chemici diagrammen met pijlen die laten zien hoe elektronen worden overgedragen tussen bindingen tijdens een herschikkingsreactie. Veel boeken over organische chemie hebben zulke diagrammen. Maar ze vertellen niet het volledige verhaal van het reactiemechanisme. Het eigenlijke mechanisme van een herschikking waarbij een alkylgroep in beweging is, is dat de groep soepel langs een binding glijdt, niet ionisch bindingsbrekend en vormend. Een voorbeeld hiervan is de Wagner-Meerwein herschikking:
Bij pericyclische reacties zijn de orbitale interacties belangrijk. De reacties kunnen niet worden verklaard door een reeks eenvoudige discrete elektronenoverdrachten. Maar de gebogen pijlen die een reeks discrete elektronenoverdrachten laten zien kunnen wel het zelfde resultaat geven als een herschikkingsreactie. Toch zijn de diagrammen niet noodzakelijkerwijs realistisch. In allylische herschikking is de reactie ionisch.
Drie belangrijke herschikkingsreacties zijn 1,2-reacties, pericyclische reacties en olefinemetathese.
1,2-regelingen
Een 1,2-regeling is een organische reactie waarbij een substituent van het ene atoom naar het andere atoom in een chemische verbinding gaat. In een 1,2-verschuiving verplaatst het substraat zich tussen twee aangrenzende atomen. Maar bewegingen over grotere afstanden zijn mogelijk. Voorbeelden hiervan zijn de Wagner-Meerwein-herschikking:
.png)
en de Beckmann herinrichting:
Pericyclische reacties
Een pericyclische reactie is een type reactie waarbij meerdere koolstof-koolstofverbindingen worden gemaakt en afgebroken. De overgangstoestand van het molecuul heeft een cyclische geometrie. De reactie verloopt op een gecoördineerde manier. Voorbeelden zijn hydrideverschuivingen
en de Claisen-herschikking:
Olefinemetathese
Olefinemetathese is een formele uitwisseling van de alkylideenfragmenten in twee alkenen. Het is een katalytische reactie met carbene. Het heeft overgangsmetaal carbene complexe tussenproducten.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een herschikkingsreactie?
A: Een herschikkingsreactie is een organische reactie waarbij het koolstofskelet van een molecuul wordt veranderd, wat resulteert in een structureel isomeer van het oorspronkelijke molecuul.
V: Hoe bewegen substituenten tijdens een herschikkingsreactie?
A: Tijdens een herschikkingsreactie bewegen substituenten van het ene atoom naar een ander atoom binnen hetzelfde molecuul.
V: Vinden er intermoleculaire herschikkingen plaats?
A: Ja, er vinden ook intermoleculaire herschikkingen plaats.
V: Worden diagrammen met pijlen gebruikt om te laten zien hoe elektronen tijdens een herschikkingsreactie tussen bindingen worden overgedragen?
A: Ja, soms tekenen chemici diagrammen met pijlen die laten zien hoe elektronen tussen bindingen worden overgedragen tijdens een herschikkingsreactie. Veel boeken over organische chemie hebben zulke diagrammen.
V: Is het realistisch om gebogen pijlen te gebruiken die discrete elektronenoverdrachten tonen bij het uitleggen van pericyclische reacties?
A: Nee, de orbitale interacties zijn belangrijk in pericyclische reacties en kunnen niet worden verklaard door eenvoudige discrete elektronenoverdrachten. Het gebruik van gebogen pijlen met discrete elektronenoverdrachten kan echter hetzelfde resultaat opleveren als een herschikkingsreactie.
V: Is een allylische herschikking ionisch of covalent?
A: Een allylische herschikking is ionisch.
V: Wat zijn drie belangrijke soorten herschikkingsreacties?
A: Drie belangrijke soorten omzettingsreacties zijn 1,2-reacties, pericyclische reacties en olefine-metathese.
