16.11: Réactions péricycliques : introduction

Pericyclic Reactions: Introduction
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Organic Chemistry
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Pericyclic Reactions: Introduction

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01:17 min
April 30, 2023

Overview

Les réactions péricycliques sont des réactions organiques qui se produisent via un mécanisme concerté sans générer d’intermédiaires. Les réactions se déroulent par le mouvement des électrons en boucle fermée pour former un état de transition cyclique, où le réarrangement des liaisons σ et π donne des produits spécifiques.

Les réactions péricycliques peuvent être classées en trois catégories : les réactions électrocycliques, les réactions de cycloaddition et les réarrangements sigmatropiques. Les réactions électrocycliques et les réarrangements sigmatropiques sont des réactions intramoléculaires, tandis que les réactions de cycloaddition sont des processus intermoléculaires. Les sous-classes peuvent être différenciées en fonction du nombre et du type de liaisons rompues et formées au cours de la réaction.

  1. Réaction électrocyclique : une liaison π est rompue dans le réactif pour former une liaison σ dans le produit.
  2. Réaction de cycloaddition : deux liaisons π sont rompues dans les réactifs pour former deux liaisons σ dans le produit.
  3. Réarrangement sigmatropique : aucune des liaisons π n’est rompue. La réaction implique la migration d’une liaison σ avec le réarrangement simultané des liaisons π adjacentes.

Les traits caractéristiques des réactions péricycliques sont énumérés ci-dessous :

  1. La polarité du solvant n’influence pas la vitesse de la réaction.
  2. Les réactions ne nécessitent pas la présence de catalyseurs.
  3. Ils sont activés thermiquement ou photochimiquement.
  4. La configuration du produit dépend du nombre d’électrons participant à la réaction (nombre de doubles liaisons conjuguées).
  5. Les réactions sont stéréospécifiques.

La stéréospécificité des réactions péricycliques peut être expliquée sur la base des symétries orbitales moléculaires π du ou des réactifs et des produits.

Transcript

Sur la base de ce mécanisme, les réactions organiques peuvent être classées en deux catégories : ioniques, radicales et péricycliques. Alors que les réactions ioniques et radicalaires ont des intermédiaires bien définis, les réactions péricycliques se déroulent sans aucun intermédiaire.

Il existe trois classes de réactions péricycliques : les réactions électrocycliques, les réactions de cycloaddition et les réarrangements sigmatropes.

Dans une réaction électrocyclique, les extrémités d’un système de π conjugué se rejoignent pour former une nouvelle liaison σ, ce qui donne un produit cyclique avec une liaison π inférieure à celle du réactif.

Dans les réactions de cycloaddition, deux systèmes π différents interagissent pour former un anneau, avec deux liaisons π des réactifs, se transformant en deux nouvelles liaisons σ.

Un réarrangement sigmatropique implique le mouvement net d’une liaison σ d’une position à une autre.

Contrairement aux réactions ioniques ou radicales, les réactions péricycliques sont concertées, impliquant un flux d’électrons dans un chemin circulaire menant à un état de transition cyclique.

Enfin, ils sont activés thermiquement ou photochimiquement et présentent une stéréospécificité élevée.

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