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Tutorial MenuePericyclische ReaktionenLerneinheit 4 von 6

Pericyclische Reaktionen: Elektrocyclische Reaktionen

Elektrocyclische Reaktionen: Beispiele für 2- und 4-Elektronen-Systeme

2-Elektronen-Systeme (Cyclopropyl-Kation/Allyl-Kation)

Das kleinste System, welches eine elektrocyclische Reaktion eingehen kann, ist die Öffnung des Cyclopropyl-Kations zum Allyl-Kation. Mit 2 beteiligten Elektronen verläuft die Reaktion disrotatorisch.

Abb.1
disrotatorische Ringöffnung eines Dreirings

2D-Reaktionsanimation zur Öffnung eines Dreirings

Die Abspaltung des Tosylats (OTs) und die Ringöffnung erfolgen vermutlich gleichzeitig, so dass kein freies Cyclopropyl-Kation als Zwischenstufe auftritt.

4-Elektronen-Systeme (Cyclobuten/Butadien)

Abb.2
Thermische conrotatorische Ringöffnung eines cis-Cyclobutens

2D-Reaktionsanimation zur conrotatorischen Ringöffnung

Abb.3
Thermische conrotatorische Ringöffnung eines trans-Cyclobutens

2D-Reaktionsanimation zur conrotatorischen Ringöffnung

Abb.4
Photochemische disrotatorische Cyclisierung zum cis-Cyclobuten

Wie streng die stereochemischen Auswahlregeln eingehalten werden, zeigt die Pyrolyse von Deuterium-markiertem (Z,E)-2,3,4,5-Tetraphenyl-2,4-hexadien. Durch conrotatorischen Ringschluss und conrotatorischer Ringöffnung in die andere Richtung stellt sich sehr schnell ein Gleichgewicht zwischen (E,Z)- und (Z,E)-Verbindung ein. Aber selbst nach 51 Tagen sind noch keine nachweisbaren Mengen an (Z,Z)-Dien entstanden, welches nur durch den verbotenen disrotatorischen Weg entstehen kann:

Abb.5
Nachweis des conrotatorischen Mechanismus
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