Perisyklinen reaktio

Tässä artikkelissa aiomme analysoida Perisyklinen reaktio:tä yksityiskohtaisesti ja tutkia sen eri puolia ja ominaisuuksia ymmärtääksemme sen vaikutusta eri yhteyksissä. Alkuperäistään nykypäivän merkityksellisyyteen asti Perisyklinen reaktio on herättänyt huomattavaa kiinnostusta ja keskustelua, ja siitä on tullut asiantuntijoiden ja suuren yleisön kiinnostava aihe. Näillä linjoilla tarkastelemme sen historiallista kehitystä, sen vaikutuksia nyky-yhteiskunnassa ja sen mahdollisia seurauksia tulevaisuuteen. Tämä artikkeli pyrkii tarjoamaan kattavan näkökulman Perisyklinen reaktio:een ja tarjoaa siten vankan lähtökohdan niille, jotka ovat kiinnostuneita syventämään tätä monimutkaista ja kiehtovaa aihetta.

Perisyklinen reaktio on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu konjugoituneen syklisen transitiotilan kautta yhtäaikaisprosessina. Perisyklisiä reaktioita ovat muun muassa elektrosykliset reaktiot, keletrooppiset reaktiot, sigmatrooppiset toisiintumiset ja sykloadditiot.[1][2]

Yleisiä piirteitä

Perisyklisten reaktioiden tapahtumiselle on tärkeää, että molekyyliorbitaalien symmetria on oikea, mutta perisyklisissä reaktioissa ei ole samalla tavoin nukleofiilisiä tai elektrofiilisiä komponentteja kuin ionimekanismilla tapahtuvissa reaktioissa. Koska perisykliset reaktiot ovat yhtäaikaisprosesseja mitään välituotteita ei muodostu. Reaktiot, joissa transitiotila on aromaattinen ovat suosituimpia ja matalammalla energialla, kuin antiaromaattiset transitiotilat.[3][4]

Perisykliset reaktiot voivat tapahtua joko lämmityksen tai valolla säteilytyksen vaikutuksesta eli termisesti tai fotokemiallisesti. Yleensä reaktioissa ei tarvita katalyyttiä, mutta siirtymämetallit voivat katalysoida reaktioita. Tämä johtuu todennäköisesti metallien d-orbitaalien osallistumisesta. Lewis-hapot voivat katalysoida perisyklisiä reaktioita joko suoraan tai muuttaa reaktiomekanismin vaihettaiseksi. Tällöin ei kuitenkaan ole kyseessä määritelmän mukaisesti aito perisyklinen reaktio. Perisykliset reaktiot ovat usein stereospesifisiä ja muodostuvan tuotteen stereokemia riippuu vuorovaikuttavien molekyyliorbitaalien symmetriasta.[4]

Perisyklisiä reaktioita eliöissä

Luonnossa esiintyy muutamia perisyklisiä reaktioita. Esimerkiksi korismaattimutaasientsyymi katalysoi -sigmatrooppista toisiintumista, jonka seurauksena korismiinihaposta muodostuu prefeenihappoa.[5] D2- ja D3-vitamiinit muodostuvat 7-dehydrokolesterolista elektrosyklisen renkaanavautumisreaktion tuotteina[6]. Lisäksi luonnossa ja ihmiselimistössä tapahtuu eräitä sykloadditioita, joita voivat katalysoida muun muassa entsyymit ja vasta-aineet[5].

Lähteet

  1. ↑ Pericyclic reaction IUPAC GoldBook. Viitattu 21.3.2012. (englanniksi)
  2. ↑ Leila Kotama ja Antti Kivinen: Suomalaisten Kemistien Seuran sanastotoimikunnan julkaisuja nro 5: Fysikaalisen orgaanisen kemian sanasto, s. 102. Suomen Kemian Seura, 1983. ISBN 951-9223-20-7 (englanniksi)
  3. ↑ Francis A. Carey & Richard J. Sundberg: Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms, s. 833–834. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-44897-8 (englanniksi)
  4. ↑ a b Maya Shankar Singh: Advanced Organic Chemistry: Reactions And Mechanisms, s. 401. Pearson Education India, 2004. ISBN 9788131711071 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.3.2012. (englanniksi)
  5. ↑ a b Richard B. Silverman: The organic chemistry of enzyme-catalyzed reactions, s. 505, 512. Academic Press, 2002. ISBN 978-0-12-643731-7 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 21.03.2012. (englanniksi)
  6. ↑ Christopher M. Beaudry, Jeremiah P. Malerich & Dirk Trauner: Biosynthetic and Biomimetic Electrocyclizations. Chemical Reviews, 2005, 105. vsk, s. 4757–4778. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 13.10.2023. (englanniksi)

Aiheesta muualla