Pericikliskās reakcijas

Pārejas stāvokļa aromātiskums: Delokalizēto elektronu vizualizācija

Aromātisma princips kļūst īpaši skaidrs, kad delokalizētos π elektronus var padarīt redzamus. Šim nolūkam tiek izmantota ACID metode ("inducētās strāvas blīvuma anizotropija"). Delokalizēto elektronu blīvums tiek aprēķināts kvantu mehāniski un vizualizēts kā dzeltenas virsmas.

Cikloheksēna, cikloheksadiēna un benzola salīdzinājums var kalpot kā piemērs delokalizēto elektronu sadalījumam molekulās. Cikloheksēna gadījumā delokalizētie elektroni ir atrodami tikai dubultās saites zonā. Divi elektroni dubultās saites π sistēmā atrodas virs abām p orbitālēm ${\text{sp}}^2$-hibridizēti centri delokalizēti (elektroni var brīvi pārvietoties π sistēmā). C-C atsevišķajās saitēs un C-H saitēs lokalizētu elektronu iespējamība ir ļoti maza vai tās nav vispār (mazi dzelteni plankumi), jo elektroni ir lokalizēti tur esošajās saitēs. Cikloheksadiēnā var redzēt elektronu delokalizāciju pāri abām dubultsaitēm. Delokalizācija dubultsaitēs ir spēcīgāka nekā konjugācija starp tām. Tas atbilst faktam, ka π saite dubultsaitē ir spēcīgāka nekā π mijiedarbība starp divām konjugētajām dubultsaitēm. Benzolā ir slēgta cikliska konjugēta sistēma. Pilnībā cikliskas delokalizētas sistēmas ir vai nu aromātiskas, vai antiaromātiskas, atkarībā no delokalizēto elektronu skaita.

ACID metodi izmanto pericikliskās reakcijās, lai noteiktu aromātiskās pārejas stāvokļus. Daudziem piemēriem ir pieejamas 3D reakcijas animācijas ar ACID virsmām. Atļauto periciklisko reakciju pārejas stāvokļos atpazīst ciklisku konjugētu, t.i., aromātisku delokalizētu elektronu sistēmu.

Dielsa-Aldera reakcijas pārejas stāvokļu salīdzinājums (periciklisks) un $\text{E.}2$Tāpēc eliminācija (nevis pericikliska) atklāj skaidras atšķirības ACID attēlojumā: Lai gan Dielsa-Aldera reakcijas pārejas stāvoklī var redzēt cikliski delokalizētu aromātisko π-elektronu sistēmu, pārejas stāvoklis ir $\text{E.}2$- Eliminācija ap lineāru, nearomātisku sistēmu.

2. cilne

Cikliski delokalizēti un lineāri pārejas stāvokļi