Reacción pericíclica
En química orgánica, una reacción pericíclica es un tipo de reacción química entre compuestos orgánicos. En el caso de las reacciones pericíclicas, el estado de transición de la molécula es un anillo (tiene una geometría cíclica), y la reacción avanza de forma concertada. Las reacciones pericíclicas suelen ser reacciones de reordenación. Los grupos más importantes de reacciones pericíclicas son:
- Reacciones electrocíclicas
- Cicloadiciones
- Reacciones sigmatrópicas
- Reacciones de transferencia de grupo
- Reacciones quelotrópicas
- Reacciones diotrópicas
En general, las reacciones pericíclicas son procesos de equilibrio. Sin embargo, es posible empujar la reacción en una dirección si el producto se encuentra en un nivel de energía significativamente menor. Se trata de aplicar el principio de Le Chatelier a una reacción en la que interviene una sola molécula.
Muchas reacciones pericíclicas tienen procesos radicales escalonados similares relacionados con ellas. Los químicos no se ponen de acuerdo sobre si algunas reacciones son pericíclicas. Por ejemplo, no se sabe definitivamente si el mecanismo de la cicloadición [2+2] es concertado (o puede depender del sistema reactivo). Muchas reacciones pericíclicas tienen reacciones similares catalizadas por metales. Pero estas reacciones catalizadas por metales tampoco son realmente pericíclicas. Los catalizadores metálicos estabilizan los intermedios de la reacción. Así que la reacción no es concertada, sino estabilizada por metales.
Se utilizó un gran desplazamiento sigmatrópico de hidrógeno fotoinducido en una síntesis de corrina realizada por Albert Eschenmoser que contenía un sistema 16π.
Debido al principio de reversibilidad microscópica, existe un conjunto paralelo de reacciones pericíclicas "retro", que realizan la reacción inversa.
Reacciones pericíclicas en bioquímica
Las reacciones pericíclicas también se producen en varios procesos biológicos:
- Reordenamiento de Claisen de corismato a prefenato en casi todos los organismos prototróficos.
- Desplazamiento sigmatrópico [1,5] cuando la precorrina-8x se transforma en ácido hidrogenobirínico
- apertura no enzimática y fotoquímica del anillo electrocíclico y un desplazamiento de hidruros (1,7) sigmatrópico en la síntesis de la vitamina D.
- una conversión de isocorismato en salicilato y piruvato en una reacción pericíclica real catalizada.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es una reacción pericíclica?
R: Una reacción pericíclica es un tipo de reacción química entre compuestos orgánicos en la que el estado de transición de la molécula tiene una geometría cíclica y la reacción procede de forma concertada.
P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de reacciones pericíclicas?
R: Algunos ejemplos de reacciones pericíclicas son las reacciones electrocíclicas, las cicloadiciones, las reacciones sigmatrópicas, las reacciones de transferencia de grupo, las reacciones quelotrópicas y las reacciones diotrópicas.
P: ¿Son las reacciones pericíclicas procesos de equilibrio?
R: Sí, en general las reacciones pericíclicas son procesos de equilibrio. Sin embargo, es posible empujar la reacción en una dirección si el producto se encuentra en un nivel de energía significativamente inferior aplicando el principio de Le Chatelier a una sola molécula.
P: ¿Algunos químicos no están de acuerdo en que ciertos tipos de reacciones químicas se consideren pericíclicas?
R: Sí, algunos químicos discrepan sobre si ciertos tipos de reacciones químicas como los mecanismos de cicloadición [2+2] son pericíclicas o pueden depender del sistema reactivo.
P: ¿Las versiones catalizadas por metales de estos mismos tipos de reaciones químicas también se consideran "pericíclicas"?
R: No, las versiones catalizadas por metales de estos mismos tipos de reaciones químicas no se consideran realmente "pericíclicas" porque implican catalizadores metálicos que estabilizan los productos intermedios de la reacción en lugar de ser procesos concertados.
P: ¿Existe algún ejemplo en el que se haya utilizado un gran desplazamiento sigmatrópico de hidrógeno fotoinducido en la síntesis de la corrina?
R: Sí, Albert Eschenmoser realizó una síntesis de corrina que contenía un sistema 16π utilizando este tipo de desplazamiento.
P: ¿Existen conjuntos paralelos para periyciclc reaciones "retro" que realicen acciones inversas?
R: Sí, debido a la reversibilidad microscópica, existen conjuntos paralelos para pericicloc reaciones "retro" que realizan acciones inversas a las mencionadas anteriormente.
