Reação de rearranjo - Rearrangement reaction

Uma reação de rearranjo é uma ampla classe de reações orgânicas em que o esqueleto de carbono de uma molécula é rearranjado para dar um isômero estrutural da molécula original. Freqüentemente, um substituinte se move de um átomo para outro na mesma molécula. No exemplo abaixo, o substituinte R se move do átomo de carbono 1 para o átomo de carbono 2:

Os rearranjos intermoleculares também ocorrem.

Um rearranjo não é bem representado por transferências de elétrons simples e discretas (representadas por setas curvas em textos de química orgânica). O mecanismo real dos grupos alquil em movimento, como no rearranjo de Wagner-Meerwein , provavelmente envolve a transferência do grupo alquil em movimento de maneira fluida ao longo de uma ligação, não a quebra e a formação de ligações iônicas. Em reações pericíclicas, a explicação por interações orbitais fornece uma imagem melhor do que simples transferências de elétrons discretas. É, no entanto, possível desenhar as setas curvas para uma sequência de transferências de elétrons discretas que dão o mesmo resultado que uma reação de rearranjo, embora estas não sejam necessariamente realistas. No rearranjo alílico , a reação é realmente iônica.

As três principais reações de rearranjo são os 1,2-rearranjos , as reações pericíclicas e a metátese de olefinas .

1,2-rearranjos

Um rearranjo 1,2 é uma reação orgânica em que um substituinte se move de um átomo para outro em um composto químico. Em um deslocamento 1,2, o movimento envolve dois átomos adjacentes, mas movimentos em distâncias maiores são possíveis. A isomerização esquelética não é normalmente encontrada em laboratório, mas é a base de grandes aplicações em refinarias de petróleo . Em geral, alcanos de cadeia linear são convertidos em isômeros ramificados por aquecimento na presença de um catalisador. Os exemplos incluem a isomerização de n-butano em isobutano e pentano em isopentano . Alcanos altamente ramificados têm características de combustão favoráveis ​​para motores de combustão interna.

Isomerização de pentano

Outros exemplos são o rearranjo Wagner-Meerwein :

Wagner-Meerwein

e o rearranjo de Beckmann , que é relevante para a produção de certos nylons :

Rearranjo de Beckmann

Reações pericíclicas

Uma reação pericíclica é um tipo de reação com a formação e a quebra de múltiplas ligações carbono-carbono, em que o estado de transição da molécula tem uma geometria cíclica e a reação progride de forma combinada. Exemplos são desvios de hidreto

Mudanças de hidreto sigmatrópico

e o rearranjo de Claisen :

Reorganização de Claisen

Metátese de olefina

A metátese da olefina é uma troca formal dos fragmentos de alquilideno em dois alquenos. É uma reação catalítica com carbeno , ou mais precisamente, intermediários do complexo de carbeno de metal de transição .

Mecanismo geral de metátese de olefina

Neste exemplo ( etenólise , um par de compostos de vinil forma um novo alceno simétrico com expulsão de etileno .

Veja também

Referências