Thermische elektrozyklische Reaktionen: Stereochemie

Thermische elektrozyklische Reaktionen laufen über den Grundzustand HOMO des konjugierten Systems ab. Das stereochemische Ergebnis hängt von der Art des Ringschlusses und der Anzahl der π Elektronen ab.

Betrachten Sie zum Beispiel die Elektrozyklisierung einer Triene mit sechs π Elektronen und einer Dien mit vier π Elektronen.

Untersuchen wir die Art des Ringschlusses in beiden Systemen unter thermischen Bedingungen.

Der Grundzustand HOMO der Triene hat zwei Knoten und symmetrische Endkeulen. Damit sich die Bindung bilden kann, müssen sich die Endlappen konstruktiv überlappen. Dies kann nur passieren, wenn sich beide Lappen in entgegengesetzte Richtungen drehen, was einen disrotatorischen Ringverschluss und ein cis-Produkt begünstigt.

Im Vergleich dazu hat der Grundzustand des Diens einen Knoten und antisymmetrische Endkeulen. Dabei müssen sich die Lappen in die gleiche Richtung drehen, um die neue σ Bindung zu bilden, was zu einem konrotatorischen Ringverschluss und einem trans-Produkt führt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass thermisch zulässige elektrozyklische Reaktionen disrotatorisch sind, wenn die Anzahl der π Elektronenpaare ungerade ist, und konrotatorisch, wenn sie gerade ist.