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光化学电环化反应:立体化学
16.14
热电环化反应通过基态HOMO进行,而光化学类似反应则通过激发态HOMO进行。
在光化学活化下生成产物的立体化学取决于π电子对的数量以及环化方式。
让我们考虑一个具有奇数对π电子的体系,例如共轭三烯。
光化学激发使电子从三烯的基态HOMO跃迁至LUMO,从而使LUMO转变为激发态HOMO。
请注意,激发态HOMO中的末端瓣呈反对称分布。只有当两个瓣朝相同方向旋转时,才能实现有效重叠,从而导致同向环化关环。因此,产物为trans构型。
接下来,考虑二烯的光化学电环化反应。
与三烯不同,此处激发态HOMO的末端叶瓣具有对称性,因此环化反应通过同向旋转途径进行,生成顺式(cis)产物。
总之,光化学电环化反应中,如果π电子对的数目为奇数,则反应为同旋式;如果为偶数,则为对旋式。
共轭系统吸收紫外-可见光导致电子从基态提升到激发态。 因此,光化学电环化反应通过激发态 HOMO 而不是基态 HOMO 进行。 由于基态和激发态 HOMO 具有不同的对称性,电环化反应的立体化学结果取决于激活模式; 即热或光化学。
选择规则:光化学活化
包含偶数个 π 电子对的共轭系统会发生对旋环闭…