有機光化學

普通有機化學反應(加熱供給活化能)所不能進行的特殊類型變化,有時可借光化學方法來實現。光活化的反應物分子常為雙自由基

基本介紹

  • 中文名:有機光化學
  • 學科:化學
  • 反應:原子位移
  • 性質:名詞
① 原子位移反應,② 重排反應,③ 分解反應,④加成反應,

① 原子位移反應

(1)式中Φ為H、烯丙基芳基;R、R′為不同的烷基。
有機光化學

② 重排反應

有機光化學
(2)1,2-二苯乙烯的ππ*激發態允許端基自由旋轉,結果產生了順-反異構化

③ 分解反應

有機光化學
(3)

④加成反應

有機光化學
(4)
有機光化學
(5)
固態的反式肉桂酸晶格內有穩定取向,若相鄰分子對有頭-尾相應的構型,則光加成時產生α-吐昔酸【反應(4)】;若有頭-頭相應的分子構型,則光加成時將產生β-吐昔酸〔反應(5)〕。
此外,還可在光引發下發生取代反應鏈反應。上述六種類型均屬直接光化學反應。有時也引入光敏劑以促進光反應的進行,稱光敏反應
1965年R.B.伍德沃德和R.霍夫曼發表分子軌道對稱守恆原理:“只有分子軌道在反應物由過渡狀態到產物永遠保持對稱性時,才有利於反應的發生”。按這個原理,鏈狀共軛多烯類化合物進行電子環化反應時有下列關係:
以丁二烯類化合物為例,電子環化反應按同向旋轉將合成a型,按異向旋轉將合成b型〔反應(6)〕:
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(6)
有機光化學
開環反應也按上述原理。對雙分子的環加成反應,如含m個和 nπ電子的兩個多烯類分子結合成[m+n]型環狀化合物的反應:
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(7)
分子軌道對稱守恆原理推得如下關係:表中s表示環加成反應中化學鍵的成鍵和斷鍵都是在同面完成的;a表示另一種可能的過程,即成鍵和斷鍵在反應系統之異面。分子軌道對稱守恆原理在解釋 σ重排反應上也相當成功。
羰基化合物n,π*態的σ鍵斷裂是一類常見的有機光化學反應。例如這種斷裂一般在激發態羰基相鄰的α 碳上發生,稱諾里什Ⅰ型反應;另一種是經由光激發使γ碳上的氫轉位後所造成的斷裂,稱諾里什Ⅱ型反應。羰基化合物在光照下可與烯類化合物生成環氧丙烷,這是羰基3nπ*激發態所引起的佩特諾-比希反應。
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