Réaction de réarrangement - Rearrangement reaction

Une réaction de réarrangement est une large classe de réactions organiques où le squelette carboné d'une molécule est réarrangé pour donner un isomère structurel de la molécule d'origine. Souvent, un substituant se déplace d'un atome à un autre atome dans la même molécule. Dans l'exemple ci-dessous, le substituant R passe de l'atome de carbone 1 à l'atome de carbone 2:

${\displaystyle {-}{\underset {| \atop \displaystyle \color {Bleu}{\ce {R}}}{{\ce {C}}}}{\ce {-CC{-}-> {-C-}}}{\underset {| \atop \displaystyle \color {Bleu}{\ce {R}}}{{\ce {C}}}}{\ce {-C}}{-}}$

Des réarrangements intermoléculaires ont également lieu.

Un réarrangement n'est pas bien représenté par des transferts d'électrons simples et discrets (représentés par des flèches courbes dans les textes de chimie organique). Le mécanisme réel du déplacement des groupes alkyle, comme dans le réarrangement de Wagner-Meerwein , implique probablement le transfert du groupe alkyle en mouvement de manière fluide le long d'une liaison, et non la rupture et la formation de liaison ionique. Dans les réactions péricycliques, l'explication par les interactions orbitales donne une meilleure image que de simples transferts d'électrons discrets. Il est néanmoins possible de tracer les flèches courbes pour une séquence de transferts d'électrons discrets qui donnent le même résultat qu'une réaction de réarrangement, bien que ceux-ci ne soient pas nécessairement réalistes. Dans le réarrangement allylique , la réaction est bien ionique.

Trois réactions de réarrangement clés sont les réarrangements 1,2 , les réactions péricycliques et la métathèse des oléfines .

1,2-réarrangements

Un réarrangement 1,2 est une réaction organique dans laquelle un substituant se déplace d'un atome à un autre atome dans un composé chimique. Dans un décalage de 1,2, le mouvement implique deux atomes adjacents, mais des déplacements sur de plus grandes distances sont possibles. L'isomérisation squelettique n'est normalement pas rencontrée en laboratoire, mais est à la base de grandes applications dans les raffineries de pétrole . En général, les alcanes à chaîne droite sont convertis en isomères ramifiés par chauffage en présence d'un catalyseur. Les exemples incluent l'isomérisation du n-butane en isobutane et du pentane en isopentane . Les alcanes hautement ramifiés ont des caractéristiques de combustion favorables pour les moteurs à combustion interne.

D'autres exemples sont le réarrangement de Wagner-Meerwein :

et le réarrangement de Beckmann , qui est pertinent pour la production de certains nylons :

Réactions péricycliques

Une réaction péricyclique est un type de réaction avec création et rupture de multiples liaisons carbone-carbone dans laquelle l'état de transition de la molécule a une géométrie cyclique et la réaction progresse de manière concertée. Les exemples sont les déplacements d'hydrure

et le remaniement de Claisen :

Métathèse des oléfines

La métathèse des oléfines est un échange formel des fragments d'alkylidène dans deux alcènes. Il s'agit d'une réaction catalytique avec du carbène , ou plus précisément, des intermédiaires complexes de carbène de métal de transition .

Dans cet exemple ( éthénolyse , une paire de composés vinyliques forme un nouvel alcène symétrique avec expulsion d' éthylène .

Voir également

• Réarrangement Beckmann
• Réarrangement de Curtius
• Réarrangement Hofmann
• Réarrangement perdu
• réaction de Schmidt
• Réarrangement de Tiemann
• Réarrangement de Wolff
• Réarrangements photochimiques
• Réarrangement thermique des hydrocarbures aromatiques
• Réarrangement de maman

Les références