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热电环化反应:立体化学
16.13
热电环化反应通过共轭体系的基态HOMO进行。其立体化学结果取决于环化方式和π电子数。
例如,考虑一个含有六个π电子的三烯和一个含有四个π电子的二烯的电环化反应。
让我们考察在热力学条件下两种体系的成环方式。
该三烯的基态HOMO具有两个节点和对称的末端瓣。为了形成化学键,末端瓣必须发生建设性重叠。这只有在两个瓣朝相反方向旋转时才能实现,因此有利于发生对旋环化反应并生成顺式(cis)产物。
相比之下,二烯的基态具有一个节面和反对称的末端瓣。此时,瓣必须朝同一方向旋转以形成新的σ键,从而导致同向环化并形成一个 转 产物
总之,当π电子对的数目为奇数时,热允许的电环化反应是异旋的;若为偶数,则是同旋的。
电环化反应的立体化学很大程度上受到多烯(polyene)HOMO 轨道对称性的影响。 在热条件下,反应通过基态 HOMO 进行。
选择规则:热激活
包含偶数个 π 电子对的共轭系统经历顺旋闭环。 例如,(2E,4E)-2,4-己二烯(一种含有两个π电子对的共轭二烯烃)的热电环化得到反式-3,4-二甲…