Ümberkorraldusreaktsioon
Ümberkorraldusreaktsioon on orgaaniline reaktsioon, mille puhul molekuli süsiniku skelett on ümber paigutatud. Tulemuseks on algse molekuli struktuuriline isomeer. Sageli liigub asendaja ühelt aatomilt teisele aatomile samas molekulis. Alljärgnevas näites liigub substituent R süsinikuaatomilt 1 süsinikuaatomile 2:
Toimuvad ka molekulidevahelised ümberkorraldused.
Mõnikord joonistavad keemikud noolega skeeme, mis näitavad, kuidas elektronid ümberkorraldusreaktsiooni käigus sidemete vahel üle lähevad. Paljudes orgaanilise keemia õpikutes on sellised diagrammid. Kuid need ei räägi kogu reaktsioonimehhanismi lugu. Tegelik ümberasetumise mehhanism, kus alküülrühm liigub, seisneb selles, et rühm libiseb sujuvalt piki sidet, mitte ioonse sideme lõhkumise ja moodustumise korral. Üks näide selle kohta on Wagner-Meerweini ümberasetumine:
Peritsüklilistes reaktsioonides on olulised orbitaalide vastastikmõjud. Reaktsioone ei saa seletada lihtsate diskreetsete elektroniülekannetega. Kuid kõverad nooled, mis näitavad diskreetsete elektroniülekannete jada, võivad anda sama tulemuse kui ümberkorraldusreaktsioon. Ometi ei ole diagrammid tingimata realistlikud. Allüülilise ümberpaiknemise puhul on reaktsioon iooniline.
Kolm olulist ümberkorraldusreaktsiooni on 1,2-ümberkorraldused, peritsüklilised reaktsioonid ja olefiinimetatees.
1,2-korraldused
1,2-ümberühendus on orgaaniline reaktsioon, mille puhul asendaja liigub keemilises ühendis ühelt aatomilt teisele aatomile. 1,2-nihke puhul liigub asendaja kahe kõrvuti asetseva aatomi vahele. Kuid võimalik on ka liikumine suuremate vahemaade taha. Näitena võib tuua Wagner-Meerweini ümberkorralduse:
.png)
ja Beckmanni ümberkorraldused:
Peritsüklilised reaktsioonid
Peritsükliline reaktsioon on reaktsioonitüüp, mille puhul tekib ja puruneb mitu süsinik-süsiniku sidet. Molekuli ülemineku seisund on tsüklilise geomeetriaga. Reaktsioon kulgeb kooskõlastatult. Näitena võib tuua hüdriidide nihkeid
ja Claiseni ümberkorraldus:
Olefiini metatees
Olefiinimetatees on kahe alkeeni alkylidenfragmentide formaalne vahetus. Tegemist on katalüütilise reaktsiooniga karbeniga. Sellel on üleminekumetallide karbeeni kompleksi vaheühendused.
Küsimused ja vastused
K: Mis on ümberkorraldusreaktsioon?
V: Ümberkorraldusreaktsioon on orgaaniline reaktsioon, mille puhul molekuli süsinikuvõrgustik muutub, mille tulemuseks on algse molekuli struktuuriline isomeer.
K: Kuidas liiguvad asendajad ümberpaigutusreaktsiooni käigus?
V: Ümberühendusreaktsiooni käigus liiguvad substituendid ühelt aatomilt teisele aatomile sama molekuli sees.
K: Kas toimuvad molekulidevahelised ümberasetused?
V: Jah, toimuvad ka molekulidevahelised ümberkorraldused.
K: Kas nooltega skeeme kasutatakse selleks, et näidata, kuidas elektronid ümberpaigutusreaktsiooni käigus sidemete vahel üle lähevad?
V: Jah, mõnikord joonistavad keemikud nooltega skeeme, mis näitavad, kuidas elektronid ümberpaardumisreaktsiooni käigus sidemete vahel üle lähevad. Paljudes orgaanilise keemia õpikutes on sellised diagrammid.
K: Kas peritsükliliste reaktsioonide selgitamisel on realistlik kasutada kumerate noolte abil diskreetseid elektroniülekandeid näitavaid nooli?
V: Ei, orbitaalide vastastikmõju on peritsüklilistes reaktsioonides oluline ja seda ei saa seletada lihtsate diskreetsete elektroniülekannetega. Siiski võib diskreetseid elektroniülekandeid näitavate kumerate noolte kasutamine anda sama tulemuse kui ümberpaigutusreaktsioon.
K: Kas alüüli ümberpaardumine on iooniline või kovalentne?
V: Allüüliline ümberasetumine on iooniline.
K: Millised on kolm olulist ümberasetamisreaktsiooni tüüpi?
V: Kolm olulist tagastusreaktsiooni tüüpi on 1,2-reaktsioonid, peritsüklilised reaktsioonid ja olefiinmetatees.
