Cicloadición – Reacciones químicas –

A reacciones pericíclicas son aquellos en los que algunas de las moléculas involucradas (o todas, si la reacción tiene un solo reactivo bajo la acción de la energía) sufren una transformación estructural por reorganización continua de electrones, así se obtienen estados de transición cíclicos donde los orbitales participantes de los componentes mantienen aglutinante de interacción durante el curso de la reacción. Se dice que están “concertados” porque no hay estados intermedios, solo la forma de una cadena abierta y cerrada (aunque hay casos en los que se pueden formar compuestos intermedios).

Las reacciones pericíclicas son reacciones electrocíclicas (donde las moléculas de cadena abierta, bajo radiación / calor, se cierran en forma de anillo formando un enlace sigma a través de dos pi conjugados); sigmatropics (con el cambio de posición de un enlace sigma y el reordenamiento de otros pi); en cicloadición (a través de un enlace sigma formado por dos pi independientes entre sí), entre otros.

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Algunos ejemplos de reacciones peligrosas:

Sigmatropic:

Electrocíclico:

Reacciones de cicloadición

En el reacciones de cicloadición, dos sistemas pi (generalmente más pequeños e independientes entre sí, incluso si están en la misma molécula) se unen y forman un enlace sigma. Se describen como reacciones. [m+n], donde una molécula de m átomos conjugados se combina con uno de n átomos conjugados, ejemplos:

Reacción de Paterno-Büchi (cicloadición 2 + 2)

Reacción de Diels-Alder (cicloadición 4 + 2)

Tenga en cuenta que en ambas reacciones hay participación de energía (en forma de radiación solamente, o calor – radiación en el espectro infrarrojo), y se forma un aducto (es decir, las moléculas se combinan y cada una mantiene la misma estructura si estuvieran separadas) .

Si la cicloadición se produce a través de la formación o escisión (retroadición) del enlace sigma en un solo átomo, se denomina queletrópico. En este caso, el átomo dona y acepta simultáneamente un par de electrones formando dos nuevos enlaces, por ejemplo:

Estos procesos queletrópicos pueden dar lugar a anillos de tres o cinco miembros (ya que los estados de transición pueden involucrar cuatro o seis electrones): la adición de nitranos a alquenos y carbenos (moléculas de carbono no hibridado, es decir, con solo dos electrones compartidos) a enlaces múltiples que contienen heteroátomos forman anillos de tres miembros (I) (las aziridinas – heterociclos hidrogenados); hasta el punto que la reacción presentada anteriormente (un butadieno con dióxido de azufre) produce un anillo de cinco miembros (II), así como la reacción que se describe a continuación entre butadieno y monóxido de carbono:

(I)

(II)

Fuentes:
http://www.ufsm.br/quimica_organica/TOM-3.pdf
https://woc.uc.pt/quimica/getFile.do?tipo=2&id=650
http://sec.sbq.org.br/cd29ra/resumos/T0043-1.pdf

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