Conrotatório e desrotatório
Estes termos descrevem duas classes de uma reação eletrociclica (um tipo de reação química orgânica). Em modo conrotatório, os substitutos localizados nas extremidades de um sistema conjugado de dupla ligação se movem no mesmo sentido (horário ou anti-horário) durante a abertura ou fechamento do anel. No modo desrotatório, eles se movem em direções opostas.
Um exemplo é a conversão do trans-cis-trans-2,4,6-octatriene em cis-dimetilciclohexadieno (topo da figura). A mecânica orbital da reação precisa de um modo desrotatório. A simetria orbital do octatrieno orbital molecular mais alto ocupado (HOMO) requer que os orbitais pi pi finais se movam em direções opostas para formar a simetria correta encontrada na ligação sigma.
Os rearranjos térmicos de todos os sistemas conjugados contendo 4n + 2 pi de elétrons são estereo-específicos. Isto é baseado na preservação da simetria orbital no orbital molecular mais ocupado. Sistemas contendo elétrons de 4n pi mostram o modo oposto conrotatório. Isto também é verdade para rearranjos de 4n + 2 pi (onde n é um número inteiro) elétrons movidos pela luz (fotoinduzidos). Os rearranjos fotoinduzidos de sistemas de elétrons 4n pi (onde o número de elétrons é divisível por 4) seguem a regra desrotatória.
As regras da Woodward-Hoffmann resumem as diferentes reações acima.
A figura a seguir também mostra a diferença entre as reações conrotatórias e disrotatórias:
Modos de rotação rotatória e desrotatória, cada um mostrando duas possíveis direções de rotação que resultam em pares de enantiômeros para um sistema hexatriano genérico.
Perguntas e Respostas
P: O que é uma reação eletrocíclica?
R: Uma reação eletrocíclica é um tipo de reação química orgânica na qual um sistema conjugado de dupla ligação se abre ou se fecha para formar um anel.
P: Qual é a diferença entre os modos conrotatório e disrotatório?
R: Em um modo conrotatório, os substitutos localizados nas extremidades de um sistema conjugado de dupla ligação se movem no mesmo sentido (horário ou anti-horário) durante a abertura ou fechamento do anel. Em contraste, em modo desrotatório, eles se movem em sentidos opostos.
P: Como a simetria orbital afeta essas reações?
R: A mecânica orbital da reação precisa ser levada em conta ao determinar se ela segue regras conrotatórias ou disrotatórias. Por exemplo, sistemas contendo 4n + 2 pi de elétron são estereoespecíficos e seguem a regra conrotatória devido à preservação da simetria orbital em suas orbitais moleculares mais ocupadas (HOMO). Os sistemas que contêm elétrons de 4n pi mostram o modo oposto de desrotatório. Isso também é verdade para rearranjos de 4n + 2 pi (onde n é um número inteiro) elétrons movidos pela luz (fotoinduzidos). Os rearranjos fotoinduzidos de sistemas de elétrons de 4n pi (onde o número de elétrons é divisível por 4) seguem a regra disrotatória.
P: O que são as regras Woodward-Hoffmann?
R: As regras Woodward-Hoffmann resumem diferentes tipos de reações eletrocíclicas e como elas são afetadas por fatores tais como simetria orbital e presença/ausência de energia luminosa.
P: O que essa imagem mostra?
R: A figura mostra um exemplo de conversão de trans-cis-trans-2,4,6-octatriene para cis-dimetilciclohexadieno e ilustra como os substitutos se movem de maneira diferente, dependendo de seguir os modos conorotário ou desorotário - no sentido horário ou anti-horário, respectivamente, quando vistos de cima.
