Δικοτροπική αντίδραση
Η δυότροπη αντίδραση είναι ένας τύπος χημικής αντίδρασης. Είναι όταν μια οργανική ένωση αλλάζει τη δομή της. Δύο υποκαταστάτες μεταπηδούν από ένα σημείο του μορίου σε ένα άλλο. Πρόκειται για μια περισυλλεκτική ισομερίωση σθένους όταν δύο δεσμοί σίγμα μετακινούνται ταυτόχρονα σε μια νέα θέση στο ίδιο μόριο. Οι αντιδράσεις διτροπίας είναι σημαντικές στην οργανική χημεία. Μπορούν να εξηγήσουν πώς λειτουργούν ορισμένες αντιδράσεις. Οι δυότροπες αντιδράσεις μπορεί να είναι ένα χρήσιμο βήμα για την παρασκευή μεγάλων και περίπλοκων μορίων. Οι διοτροπικές αντιδράσεις περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Manfred T. Reetz το 1971. Η ονομασία "δυότροπη αντίδραση" προέρχεται από την ελληνική λέξη dyo που σημαίνει "δύο". "Αναδιάταξη" σημαίνει ότι η αντίδραση αλλάζει τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων ενός μορίου.
Σε μια αντίδραση τύπου Ι, δύο μεταναστευτικές ομάδες ανταλλάσσουν τις σχετικές τους θέσεις. Μια αντίδραση τύπου ΙΙ περιλαμβάνει μετανάστευση σε νέες θέσεις σύνδεσης χωρίς ανταλλαγή θέσεων.
Αναδιατάξεις τύπου Ι
Στις αναδιατάξεις τύπου Ι (μετατροπή Υ-Α-Β-Χ σε Χ-Α-Β-Υ), οι δύο μεταναστευτικές ομάδες είναι προσανατολισμένες trans μεταξύ τους. Η αντίδραση αφήνει και τις δύο ομάδες στις αντίθετες πλευρές. Το πρώτο παράδειγµα δυότροπης αναδιάταξης που περιλαµβάνει δεσµό άνθρακα-άνθρακα αναφέρθηκε από τους Cyril A. Grob και Saul Winstein. Είδαν την ανταλλαγή δύο ατόμων βρωμίου σε ένα συγκεκριμένο στεροειδές.
Σε ένα απλό παράδειγμα, τα δύο άτομα βρωμίου στο 3-τερτ-βουτυλο-τρανς-1,2-διβρωμοεξάνιο μεταλλάσσονται με θέρμανση. Στη μεταβατική κατάσταση και τα δύο άτομα βρωμίου συνδέονται συμμετρικά με δύο άτομα άνθρακα σε αντίθετες πλευρές και η αντίδραση είναι συντονισμένη. Οι χημικοί έχουν επίσης διερευνήσει μηχανισμούς σταδιακής αντίδρασης σε διτρωματικές αντιδράσεις.
Στην οργανική σύνθεση, μια σημαντική δυότροπη αντίδραση είναι η μετατροπή 4-υποκατεστημένων γ-λακτονών σε βουτυρολακτόνες. Οι δυότροπες αναδιατάξεις τύπου Ι συμβαίνουν επίσης γύρω από δεσμούς άνθρακα-οξυγόνου. Ένα παράδειγμα είναι η χρήση θερμότητας για τη μετατροπή του RRSi1R3C-O-Si2R3 σε RRSi2R3C-O-Si1R3. (Αυτή η αντίδραση μπορεί να πάει και προς τις δύο κατευθύνσεις ανάλογα με τη θερμοκρασία.) Ένα άλλο παράδειγμα είναι η αναδιάταξη 1,2-Wittig. Οι αντιδράσεις με δυότροπες αντιδράσεις μπορούν επίσης να συμβούν με δεσμούς Ν-Ο ή με δεσμούς Ν-Ν.
Αναδιατάξεις τύπου ΙΙ
Οι αναδιατάξεις τύπου ΙΙ συχνά περιλαμβάνουν δύο άτομα υδρογόνου που μετακινούνται κατά μήκος ενός σκελετού άνθρακα. Αυτός ο τύπος αντίδρασης απαντάται σε ορισμένες υδρογονώσεις μεταφοράς. Ένα παράδειγμα είναι η μεταφορά υδρογόνου στις δισουλφόνες του συν-σεσκινορβορνενίου.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η δυότροπη αντίδραση;
A: Η δυότροπη αντίδραση είναι ένας τύπος χημικής αντίδρασης όπου μια οργανική ένωση αλλάζει τη δομή της με το να μεταπηδήσουν δύο υποκαταστάτες από ένα σημείο του μορίου σε ένα άλλο. Πρόκειται για μια περικυκλική ισομερίωση σθένους όταν δύο δεσμοί σίγμα μετακινούνται ταυτόχρονα σε μια νέα θέση στο ίδιο μόριο.
Ερ: Γιατί είναι σημαντικές οι αντιδράσεις διυπολογισμού στην οργανική χημεία;
Α: Οι διοτροπικές αντιδράσεις είναι σημαντικές στην οργανική χημεία επειδή μπορούν να εξηγήσουν πώς λειτουργούν ορισμένες αντιδράσεις και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα χρήσιμο βήμα για τη δημιουργία μεγάλων και περίπλοκων μορίων.
Ερ: Ποιος περιέγραψε πρώτος τις διοτροπικές αντιδράσεις;
Α: Οι διοτροπικές αντιδράσεις περιγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Manfred T. Reetz το 1971.
Ερ: Τι σημαίνει η ονομασία "διοτροπική αντίδραση";
Α: Η ονομασία "δυότροπη αντίδραση" προέρχεται από την ελληνική λέξη dyo που σημαίνει "δύο". Η αναδιάταξη σημαίνει ότι η αντίδραση αλλάζει τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων ενός μορίου.
Ερ: Τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας δυότροπης αντίδρασης τύπου Ι;
Α: Σε μια δυότροπη αντίδραση τύπου Ι, δύο μετακινούμενες ομάδες ανταλλάσσουν τις σχετικές τους θέσεις.
Ερ: Σε τι διαφέρει από τις δυότροπες αντιδράσεις τύπου ΙΙ;
Α: Οι διωτροπικές αντιδράσεις τύπου ΙΙ περιλαμβάνουν μετανάστευση σε νέες θέσεις δεσμών χωρίς ανταλλαγή θέσεων.
