Cascada electrocíclica: una cadena, dos anillos

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Scan Standard: fotografía tu tarea y revisa cada flecha

Fotografía una reacción de tu tarea y dibuja cada flecha de su mecanismo, con cada movimiento verificado. 1 escaneo gratis ya, sin registrarte; 1 más con una cuenta gratuita. Se renueva cada mes. Cancela cuando quieras.

Los electrones resaltados ya están seleccionados: arrástralos hasta donde van, o toca el destino. Abrir la demo en pantalla completa

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Sin ningún reactivo, un (E,Z,Z,E)-tetraeno se cierra dos veces. Primero, una electrociclación de 8π une sus dos extremos en un cicloocta-1,3,5-trieno; ocho electrones π se cierran de forma conrotatoria con calor, así que los dos grupos metilo quedan en trans. Después, el hexatrieno que hay dentro de ese anillo se cierra en una electrociclación de 6π; seis electrones π se cierran de forma disrotatoria, así que un anillo de cuatro miembros queda fusionado en cis a un ciclohexadieno.

Esta demo se abre en modo Guiado: los electrones que se mueven ya están elegidos y tú dibujas hacia dónde van. Siete flechas en dos pasos pericíclicos, con una pregunta entre ellos. Las pistas aparecen solas si haces una pausa.

Convierte tus propios apuntes en ejercicios como este

Con el plan de estudiante de Arrow Lab puedes tomar una foto de una reacción de tus apuntes de clase o de tu libro de texto. Arrow Lab lee los materiales de partida y los reactivos, tú verificas esa lectura y la app arma el mecanismo como un ejercicio como el de arriba: dibujas cada flecha, recibes pistas cuando te trabas y ves de inmediato si cada movimiento es correcto.

Scan Standard, Scan Lite y Scan incluyen créditos de escaneo cada mes, hasta 20 por día. Un crédito es una unidad de trabajo, no un problema: un Scan típico usa alrededor de 1 crédito, trabajar al revés desde un producto unos 2, y un mecanismo largo o complicado 2–4.

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La cascada de electrociclaciones 8π–6π, paso a paso

Las reacciones electrocíclicas siguen las reglas de Woodward–Hoffmann: los cierres térmicos de sistemas de 4n electrones π son conrotatorios y los de sistemas de 4n + 2 son disrotatorios. Esta secuencia 8π–6π es la forma en que la naturaleza y los químicos preparan los ácidos endiándricos: la propuesta biosintética de Black, confirmada en la síntesis de Nicolaou, añade una reacción de Diels–Alder intramolecular que consume el paso reversible de 6π.

Los 4 pasos de la demo, con las palabras del propio ejercicio. Intenta dibujar cada uno arriba antes de leerlo.

  1. Electrociclamiento 8π

    Los dos carbonos terminales del tetraeno (C2 y C9) se unen mientras los cuatro enlaces π se desplazan a tres. Con ocho electrones π (4n), el cierre térmico es conrotatorio, así que los dos grupos metilo que apuntan hacia fuera en los extremos E,E quedan trans en los nuevos carbonos sp³ del anillo de ocho miembros.

  2. ¿Qué modo para el segundo cierre?

    El ciclooctatrieno contiene un hexatrieno, que cierra térmicamente en el sentido disrotatorio.

  3. Electrociclamiento 6π

    Dentro del anillo de ocho miembros, el hexatrieno cierra: C3 y C8 se unen y los tres enlaces π se desplazan a dos. El movimiento disrotatorio fusiona un anillo de cuatro miembros en cis a un ciclohexadieno, y los grupos metilo trans quedan sobre el ciclobutano.

  4. 7,8-Dimetilbiciclo[4.2.0]octa-2,4-dieno

    Se han formado dos enlaces σ y dos anillos sin ningún reactivo, puramente mediante electrociclamientos controlados por la simetría de los orbitales. El paso 6π es reversible, así que el dieno bicíclico está en equilibrio con el ciclooctatrieno. En la cascada del ácido endiándrico, una reacción de Diels–Alder intramolecular del dieno bicíclico ocurre después al calentar y desplaza este equilibrio.

Cómo se dibuja el mecanismo

(2E,4Z,6Z,8E)-Deca-2,4,6,8-tetraene, toluene, room temperature to mild warming, dark