Pārkārtošanās reakcija
Pārkārtošanās reakcijas ir organiskas reakcijas, kurās tiek pārkārtots molekulas oglekļa skelets. Rezultāts ir sākotnējās molekulas strukturālais izomērs. Bieži vien aizvietotājs pāriet no viena atoma uz citu atomu tajā pašā molekulā. Tālāk dotajā piemērā aizvietotājs R pāriet no 1. oglekļa atoma uz 2. oglekļa atomu:
Notiek arī starpmolekulāras pārkārtošanās.
Dažreiz ķīmiķi zīmē diagrammas ar bultiņām, kurās parādīts, kā pārkārtošanās reakcijas laikā notiek elektronu pārnese starp saitēm. Daudzās organiskās ķīmijas mācību grāmatās ir šādas diagrammas. Taču tās pilnībā neatspoguļo reakcijas mehānismu. Faktiskais pārkārtošanās mehānisms, kurā pārvietojas alkilgrupa, ir tāds, ka grupa vienmērīgi slīd gar kādu saiti, nevis jonu saites pārraušana un veidošanās. Viens no piemēriem ir Vāgnera un Merveina pārkārtošanās:
Pericikliskajās reakcijās svarīga ir orbitālu mijiedarbība. Reakcijas nevar izskaidrot ar vienkāršu diskrētu elektronu pārnesi. Taču izliektās bultas, kas parāda diskrētu elektronu pārneses secību, var dot tādu pašu rezultātu kā pārkārtošanās reakcija. Tomēr diagrammas ne vienmēr ir reālistiskas. Aliliskā pārkārtošanās reakcija ir jonu reakcija.
Trīs svarīgas pārkārtošanās reakcijas ir 1,2-pārkārtošanās, pericikliskās reakcijas un olefīnu metateze.
1,2-izkārtojumi
1,2pārkārtojums ir organiska reakcija, kurā ķīmiskajā savienojumā aizvietotājs pāriet no viena atoma uz citu atomu. 1,2 maiņas gadījumā aizvietotājs pārvietojas starp diviem blakus esošiem atomiem. Bet iespējamas arī kustības lielākos attālumos. Kā piemēru var minēt Vāgnera-Meerveina pārkārtošanos:
.png)
un Bekmana pārkārtojums:
Pericikliskās reakcijas
Pericikliska reakcija ir reakcija ar vairākkārtēju oglekļa-oglekļa saites veidošanos un pārrāvumu. Molekulas pārejas stāvoklim ir cikliska ģeometrija. Reakcija norit saskaņoti. Piemēri ir hidrīdu nobīdes
un Klaisena pārkārtošanās:
Olefīnu metateze
Olefīnu metateze ir formāla alkilidēna fragmentu apmaiņa divos alķēnos. Tā ir katalītiska reakcija ar karbēnu. Tai ir pārejas metālu karbēnu kompleksu starpprodukti.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir pārkārtošanās reakcija?
A: Pārkārtošanās reakcija ir organiska reakcija, kurā mainās molekulas oglekļa skelets, kā rezultātā rodas sākotnējās molekulas strukturālais izomērs.
J: Kā pārkārtošanās reakcijas laikā pārvietojas aizvietotāji?
A: Pārkārtošanās reakcijas laikā aizvietotāji pārvietojas no viena atoma uz citu atomu tajā pašā molekulā.
Vai notiek starpmolekulāras pārkārtošanās?
A: Jā, notiek arī starpmolekulāras pārkārtošanās.
Vai izmanto diagrammas ar bultiņām, lai parādītu, kā pārkārtošanās reakcijas laikā notiek elektronu pārnese starp saitēm?
A: Jā, dažreiz ķīmiķi zīmē diagrammas ar bultiņām, kas parāda, kā pārkārtošanās reakcijas laikā notiek elektronu pārnese starp saitēm. Daudzās organiskās ķīmijas mācību grāmatās ir šādas diagrammas.
Vai ir reāli izmantot izliektas bultas, kas parāda diskrētu elektronu pārnesi, skaidrojot pericikliskās reakcijas?
A: Nē, pericikliskajās reakcijās ir svarīga orbitālu mijiedarbība, un to nevar izskaidrot ar vienkāršām diskrētām elektronu pārnesēm. Tomēr, izmantojot izliektas bultas, kas parāda diskrētu elektronu pārnesi, var iegūt tādu pašu rezultātu kā pārkārtošanās reakcija.
Vai aliliskā pārkārtošanās ir jonu vai kovalentu reakcija?
A: Aliliskā pārkārtošanās ir jonu pārkārtošanās.
J: Kādi ir trīs svarīgi pārkārtošanās reakciju veidi?
A: Trīs svarīgi pārkārtošanās reakciju veidi ir 1,2-pārkārtošanās, pericikliskās reakcijas un olefīnu metateze.
