Conrotatoire et disrotatoire
Ces termes décrivent deux classes de réactions électrocycliques (un type de réactions chimiques organiques). Dans un mode conrotatif, les substituants situés aux extrémités d'un système de double liaison conjuguée se déplacent dans le même sens (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse) lors de l'ouverture ou de la fermeture de l'anneau. Dans un mode disrotatif, ils se déplacent dans des directions opposées.
Un exemple est la conversion du trans-cis-trans-2,4,6-octatriène en cis-diméthylcyclohexadiène (en haut de la figure). La mécanique orbitale de la réaction nécessite un mode disrotatif. La symétrie orbitale de l'orbitale moléculaire la plus occupée de l'octatriène (HOMO) exige que les orbitales pi terminales se déplacent dans des directions opposées pour former la symétrie correcte trouvée dans la liaison sigma.
Les réarrangements thermiques de tous les systèmes conjugués contenant un électron 4n + 2 pi sont stéréospécifiques. Ceci est basé sur la préservation de la symétrie orbitale dans l'orbite moléculaire la plus occupée. Les systèmes contenant 4n électrons pi présentent le mode de conrotation opposé. Cela est également vrai pour les réarrangements de 4n + 2 pi (où n est un nombre entier) d'électrons entraînés par la lumière (photoinduite). Les réarrangements photoinduits de systèmes de 4n pi d'électrons (où le nombre d'électrons est divisible par 4) suivent la règle de la disrotatoire.
Les règles Woodward-Hoffmann résument les différentes réactions ci-dessus.
L'image suivante montre également la différence entre les réactions conrotatoires et disrotatoires :
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce qu'une réaction électrocyclique ?
R : Une réaction électrocyclique est un type de réaction chimique organique dans laquelle un système de double liaison conjuguée s'ouvre ou se ferme pour former un cycle.
Q : Quelle est la différence entre les modes conrotatoire et disrotatoire ?
R : Dans un mode conrotatoire, les substituants situés aux extrémités d'un système de double liaison conjuguée se déplacent dans la même direction (sens des aiguilles d'une montre ou sens inverse) pendant l'ouverture ou la fermeture du cycle. En revanche, dans un mode disrotatoire, ils se déplacent dans des directions opposées.
Q : Comment la symétrie orbitale affecte-t-elle ces réactions ?
R : La mécanique orbitale de la réaction doit être prise en compte pour déterminer si elle suit les règles conrotatoires ou disrotatoires. Par exemple, les systèmes contenant 4n + 2 électrons pi sont stéréospécifiques et suivent la règle conrotatoire en raison de la préservation de la symétrie orbitale dans leurs orbitales moléculaires les plus occupées (HOMO). Les systèmes contenant 4n électrons pi présentent le mode disrotatoire opposé. Ceci est également vrai pour les réarrangements de 4n + 2 électrons pi (où n est un nombre entier) entraînés par la lumière (photoinduits). Les réarrangements photoinduits de systèmes à 4n électrons pi (où le nombre d'électrons est divisible par 4) suivent la règle disrotatoire.
Q : Que sont les règles de Woodward-Hoffmann ?
R : Les règles de Woodward-Hoffmann résument les différents types de réactions électrocycliques et la façon dont elles sont affectées par des facteurs tels que la symétrie orbitale et la présence/absence d'énergie lumineuse.
Q : Que montre cette image ?
R : L'image montre un exemple de conversion du trans-cis-trans-2,4,6-octatriène en cis-diméthylcyclohexadiène et illustre comment les substituants se déplacent différemment selon qu'ils suivent les modes conorotaire ou disrorotaire - respectivement dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, vu d'en haut.
