Dyotroopne reaktsioon
Düotroopne reaktsioon on teatud tüüpi keemiline reaktsioon. See on siis, kui orgaaniline ühend muudab oma struktuuri. Kaks asendajat hüppavad molekuli ühest kohast teise. Tegemist on peritsüklilise valentsiisomerisatsiooniga, kui kaks sigma sidet liiguvad samal ajal samale molekulile uude kohta. Diootroopsed reaktsioonid on orgaanilises keemias olulised. Nad võivad selgitada, kuidas teatud reaktsioonid toimivad. Dyotroopsed reaktsioonid võivad olla kasulikud suurte ja keeruliste molekulide valmistamisel. Dyotroopseid reaktsioone kirjeldas esmakordselt Manfred T. Reetz 1971. aastal. Nimetus "düotroopne reaktsioon" tuleneb kreeka sõnast dyo, mis tähendab "kaks". "Rearrangement" tähendab, et reaktsioon muudab ühe molekuli aatomite vahelisi sidemeid.
I tüübi reaktsioonis vahetavad kaks migreeruvat rühma oma suhtelist positsiooni. II tüüpi reaktsioon hõlmab migratsiooni uutesse sidumiskohtadesse ilma positsioonivahetuseta.
I tüüpi ümberkorraldused
I tüübi ümberkorralduste puhul (Y-A-B-X muundumine X-A-B-Y-ks) on kaks migreeruvat rühma orienteeritud teineteise suhtes trans-suunaliselt. Reaktsioon jätab mõlemad rühmad vastaskülgedele. Esimese näite düotroopsest ümberpaigutusest, mis hõlmab süsinik-süsiniku sidet, esitasid Cyril A. Grob ja Saul Winstein. Nad nägid kahe broomi aatomi vahetust teatavas steroidis.
Lihtsa näite puhul võib 3-tert-butüül-trans-1,2-dibromoheksaani kaks bromi aatomit kuumutamisel mutaroteeruda. Ülemineku olekus ühendavad mõlemad broomi aatomid sümmeetriliselt kaks mõlemat süsiniku aatomit vastaskülgedel ja reaktsioon on kooskõlastatud. Keemikud on uurinud ka astmelisi mehhanisme diootroopsetes reaktsioonides.
Orgaanilises sünteesis on oluline düotroopne reaktsioon 4-asendatud gamma-laktoonide muundamine butürolaktoonideks. I tüübi düotroopilised ümberkorraldused toimuvad ka süsinik-hapniku sidemete ümber. Üks näide on soojuse kasutamine RRSi1R3C-O-Si2R3 muutmisel RRSi2R3C-O-Si1R3-ks. (See reaktsioon võib sõltuvalt temperatuurist kulgeda mõlemas suunas.) Teine näide on 1,2-Wittigi ümberpaiknemine. Dyotroopilised reaktsioonid võivad toimuda ka N-O sidemete või N-N sidemetega.
II tüüpi ümberkorraldused
II tüübi ümberpaigutused hõlmavad sageli kahe vesinikuaatomi liikumist mööda süsiniku skeletti. Seda reaktsioonitüüpi võib kohata teatud ülekandehüdrogenisatsioonides. Näiteks on vesiniku ülekanne sün-seskinorborneni disulfoonides.
Küsimused ja vastused
K: Mis on düotroopne reaktsioon?
V: Düotroopiline reaktsioon on keemilise reaktsiooni tüüp, mille puhul orgaaniline ühend muudab oma struktuuri, hüpates kaks asendajat molekuli ühest kohast teise. Tegemist on peritsüklilise valentsiisomerisatsiooniga, kui kaks sigma sidet liiguvad samal ajal samale molekulile uude kohta.
K: Miks on düotroopsed reaktsioonid orgaanilises keemias olulised?
V: Dikotroopsed reaktsioonid on orgaanilises keemias olulised, sest nad võivad selgitada, kuidas teatud reaktsioonid toimivad, ning neid saab kasutada suurte ja keeruliste molekulide valmistamisel.
K: Kes kirjeldas esimesena düotroopseid reaktsioone?
V: Düotroopseid reaktsioone kirjeldas esmakordselt Manfred T. Reetz 1971. aastal.
K: Mida tähendab nimetus "düotroopne reaktsioon"?
V: Nimetus "düotroopne reaktsioon" tuleneb kreekakeelsest sõnast dyo, mis tähendab "kaks". Ümbersuunamine tähendab, et reaktsioon muudab ühe molekuli aatomite vahelisi sidemeid.
K: Mis toimub I tüüpi düotroopse reaktsiooni käigus?
V: I tüüpi düotroopilises reaktsioonis vahetavad kaks rändavat rühma oma suhtelist asendit.
K: Mille poolest erineb see II tüüpi düotroopsest reaktsioonist?
V: II tüübi düotroopsetes reaktsioonides toimub migratsioon uutesse sidumiskohtadesse ilma positsioonivahetuseta.
