Konrotatori dan disrotatori

Pengarang: Leandro Alegsa

18-05-2022

Istilah-istilah ini menggambarkan dua kelas reaksi elektrosiklik (sejenis reaksi kimia organik). Dalam mode konrotatori, substituen yang terletak di ujung sistem ikatan rangkap terkonjugasi bergerak ke arah yang sama (searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam) selama pembukaan cincin atau penutupan cincin. Dalam mode disrotatori, mereka bergerak ke arah yang berlawanan.

Contohnya adalah konversi trans-cis-trans-2,4,6-oktatriena menjadi cis-dimethylcyclohexadiene (bagian atas gambar). Mekanika orbital dari reaksi membutuhkan mode disrotatori. Simetri orbital dari orbital molekul tertinggi yang ditempati octatriene (HOMO) mengharuskan orbital pi akhir untuk bergerak ke arah yang berlawanan untuk membentuk simetri yang benar yang ditemukan dalam ikatan sigma.

Disrotatory ring closing reaction

Penataan ulang termal dari semua sistem terkonjugasi yang mengandung elektron 4n + 2 pi bersifat stereospesifik. Hal ini didasarkan pada pelestarian simetri orbital dalam orbital molekul tertinggi yang ditempati. Sistem yang mengandung elektron 4n pi menunjukkan mode konrotasi yang berlawanan. Hal ini juga berlaku untuk penataan ulang elektron 4n + 2 pi (di mana n adalah bilangan bulat) yang digerakkan oleh cahaya (photoinduced). Penataan ulang yang diinduksi foto dari sistem elektron 4n pi (di mana jumlah elektron dapat dibagi 4) mengikuti aturan disrotatori.

Aturan Woodward-Hoffmann merangkum reaksi-reaksi berbeda di atas.

Gambar berikut ini juga menunjukkan perbedaan antara reaksi konrotatori dan disrotatori:

Mode rotasi konrotatori dan disrotatori masing-masing menunjukkan dua kemungkinan arah rotasi yang menghasilkan pasangan enansiomer untuk sistem heksatriena generik.

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa itu reaksi elektrosiklik?

A: Reaksi elektrosiklik adalah jenis reaksi kimia organik di mana sistem ikatan rangkap terkonjugasi membuka atau menutup untuk membentuk cincin.

T: Apa perbedaan antara mode conrotatory dan disrotatory?

J: Dalam mode conrotatory, substituen yang terletak di ujung sistem ikatan rangkap terkonjugasi bergerak ke arah yang sama (searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam) selama pembukaan cincin atau penutupan cincin. Sebaliknya, dalam mode disrotatori, mereka bergerak ke arah yang berlawanan.

T: Bagaimana simetri orbital mempengaruhi reaksi-reaksi ini?

J: Mekanika orbital dari reaksi perlu diperhitungkan ketika menentukan apakah itu mengikuti aturan conrotatory atau disrotatory. Misalnya, sistem yang mengandung elektron 4n + 2 pi bersifat stereospesifik dan mengikuti aturan conrotatory karena pelestarian simetri orbital dalam orbital molekul tertinggi yang ditempati (HOMO). Sistem yang mengandung elektron 4n pi menunjukkan mode disrotatory yang berlawanan. Hal ini juga berlaku untuk penataan ulang elektron 4n + 2 pi (di mana n adalah bilangan bulat) yang digerakkan oleh cahaya (photoinduced). Penataan ulang yang diinduksi foto dari sistem elektron 4n pi (di mana jumlah elektron dapat dibagi 4) mengikuti aturan disrotatori.

T: Apa itu aturan Woodward-Hoffmann?

J: Aturan Woodward-Hoffmann merangkum berbagai jenis reaksi elektrosiklik dan bagaimana reaksi tersebut dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti simetri orbital dan ada/tidaknya energi cahaya.

T: Apa yang ditunjukkan gambar ini?

J: Gambar menunjukkan contoh konversi dari trans-cis-trans-2,4,6-oktatriena menjadi cis-dimethylcyclohexadiene dan mengilustrasikan bagaimana substituen bergerak secara berbeda tergantung pada apakah itu mengikuti mode conorotary atau disrorotary - searah jarum jam vs berlawanan arah jarum jam masing-masing jika dilihat dari atas.