Reazione di riarrangiamento
Una reazione di riarrangiamento è una reazione organica in cui lo scheletro di carbonio di una molecola viene riarrangiato. Il risultato è un isomero strutturale della molecola originale. Spesso un sostituto si sposta da un atomo ad un altro atomo nella stessa molecola. Nell'esempio che segue, il sostituto R si sposta dall'atomo di carbonio 1 all'atomo di carbonio 2:
Vengono effettuati anche riordinamenti intermolecolari.
A volte i chimici disegnano diagrammi con frecce che mostrano come gli elettroni vengono trasferiti tra i legami durante una reazione di riassestamento. Molti libri di testo di chimica organica hanno tali diagrammi. Ma non raccontano l'intera storia del meccanismo di reazione. Il meccanismo effettivo di un riarrangiamento con un gruppo alchilico che si muove è che il gruppo scivoli dolcemente lungo un legame, non che si rompa e si formi un legame ionico. Un esempio di questo è il riordinamento Wagner-Meerwein:
Nelle reazioni pericicliche, le interazioni orbitali sono importanti. Le reazioni non possono essere spiegate da una serie di semplici trasferimenti di elettroni discreti. Ma, le frecce curve che mostrano una sequenza di trasferimenti discreti di elettroni possono dare lo stesso risultato di una reazione di riordinamento. Tuttavia, i diagrammi non sono necessariamente realistici. Nel riarrangiamento alleato, la reazione è ionica.
Tre importanti reazioni di riordinamento sono 1,2-riordinamenti, reazioni pericicliche e metatesi delle olefine.
1,2-risposizioni
Un 1,2-regolazione è una reazione organica in cui un sostituto si sposta da un atomo ad un altro atomo in un composto chimico. In uno spostamento di 1,2, il sostituto si muove tra due atomi adiacenti. Ma è possibile che si sposti su distanze maggiori. Esempi sono la riorganizzazione Wagner-Meerwein:
.png)
e la riorganizzazione della Beckmann:
Reazioni pericicliche
Una reazione periciclica è un tipo di reazione con la formazione e la rottura di legami multipli carbonio-carbonio. Lo stato di transizione della molecola ha una geometria ciclica. La reazione progredisce in modo concertato. Esempi sono gli spostamenti degli idruri
e il riassetto di Claisen:
Metatesi olefina
La metatesi olefina è uno scambio formale dei frammenti di alchilidene in due alcheni. È una reazione catalitica con il carbene. Ha intermedi di transizione metallo carbene complesso carbene.
Domande e risposte
D: Che cos'è una reazione di riarrangiamento?
R: Una reazione di riarrangiamento è una reazione organica in cui lo scheletro di carbonio di una molecola viene modificato, dando luogo ad un isomero strutturale della molecola originale.
D: Come si muovono i sostituenti durante una reazione di riarrangiamento?
R: Durante una reazione di riarrangiamento, i sostituenti si spostano da un atomo a un altro atomo all'interno della stessa molecola.
D: Si verificano riarrangiamenti intermolecolari?
R: Sì, avvengono anche riarrangiamenti intermolecolari.
D: Vengono utilizzati diagrammi con frecce per mostrare come gli elettroni vengono trasferiti tra i legami durante una reazione di riarrangiamento?
R: Sì, a volte i chimici disegnano diagrammi con frecce che mostrano come gli elettroni vengono trasferiti tra i legami durante una reazione di riarrangiamento. Molti libri di testo di chimica organica presentano tali diagrammi.
D: È realistico utilizzare frecce curve che mostrano trasferimenti discreti di elettroni quando si spiegano le reazioni pericicliche?
R: No, le interazioni orbitali sono importanti nelle reazioni pericicliche e non possono essere spiegate con semplici trasferimenti discreti di elettroni. Tuttavia, l'utilizzo di frecce curve che mostrano trasferimenti discreti di elettroni può dare lo stesso risultato di una reazione di riarrangiamento.
D: Un riarrangiamento allilico è ionico o covalente?
R: Un riarrangiamento allilico è ionico.
D: Quali sono tre tipi importanti di reazioni di riarrangiamento?
R: Tre tipi importanti di reazioni di riarrangiamento sono i riarrangiamenti 1,2, le reazioni pericicliche e la metatesi delle olefine.
