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Die 1,3-dipolare Cycloreversion ist ein allgemeines Schema, nach welchem fiinfgliedrige heterocyclische S ysteme in eine 1,3-dipolare Spezies und ein Dipolarophil zerfallen. Der vorliegende Aufsatz befaBt sich mit Cycloreversionen, die zu oktettstabilisierten 1,3-Dipolen fuhren. Die Reaktion kann thermisch, photochemisch oder durch ElektronenstoB ausgelost werden. In diesem Aufsatz werden die bisher publizierten Ergebnisse kritisch gesichtet, und das synthetische Potential der Reaktion wird herausgestellt; daruber hinaus sol1 er zum Studium der noch offenen mechanistischen Fragen anregen. AllgemeinesSeit Huisgen Anfang der sechziger Jahre das allgemeine Die uberwiegende Anzahl der photochemisch ausgelosten Cycloreversionen findet aus einem angeregten Singulettzustand ~tatt1*~-~'1. Fur einige dieser Prozesse ist ein stereospezifischer Verlauf nachgewiesen w~r d e n l~' .~~-~* l .Fehlende Stereospezifitat konnte auf einer nachtraglichen Photoisomerisierung der Primar-Fragmente b e r~h e n l~~. 311. Da bisher keiAngew. Chem 91, 781-798 (1979) f 5 ) ( 6 ) ( 4 ) , R' = CH3, R 2 = H Einfache Orbitalsymmetrie-Betrachtungen nach Woodward-Hoffmann wurden fur einen Zerfall aus einem angeregten Singulettzustand fordern, dafi eines der Bruchstucke, wie in (5) angedeutet, antarafacial reagiert. Diese Anordnung ist sterisch ungunstig. Es gibt jedoch keinen zwingenden experimentellen Beweis fur einen derartigen Ubergangszustand. Einige Autoren haben deshalb einen Verlauf uber Diradikale (6) als mechanistische Alternative di~kutiert[~~.~'l. Dies entsprache einer Reaktion vom Typ GR (nach der Dougherty-Klassifikation), wobei das System von der Hyperflache des angeregten Zustands (S,) auf die des Grundzustands (SO) ubergeht. Beim Diradikal, bei dem die beiden Hyperflachen einander beruhren, ist an der Schnittstelle (nach Born-Oppenheimer) ein direkter Ubergang vom angeregten Zustand in den Grundzustand m o g l i~h [~~' .Bei stereospezifischen Cycloreversionen sollte auch die Reaktion von ,,heiBen Molekulen" im elektronischen Grundzustand beriicksichtigt werden. Diese entstehen aus einem elektronisch angeregten Zustand durch strahlungslose Ubergange. Diese Art von Reaktionen wird im allgemeinen in kondensierter Phase fur vernachlassigbar gehalten, weil die UberschuDenergie in den Schwingungsfreiheitsgraden sehr rasch abgegeben wird. Diese Reaktion konnte jedoch dann zum Zuge kommen, wenn die Uberschunenergie auf die zu offnende Bindung konzentriert ist und sich die Kerne im Moment des Born-Oppenheimer-Ubergangs in Richtung der Fragmentierung be~egen'~"~'1. Beispiele fur solche Reaktionen uber einen ,,heinen Grundzustand" sind bekannt[3"401.Bei den meisten thermisch und photochemisch ausgelosten Cycloreversionen werden kleine, thermodynamisch stabile Zahlreiche trisubstituierte 3-Oxazolin-5-one reagieren beim Erhitzen unter Cycloreversion und spalten COz ab166-6Yl. 1% 84Angew. Chem. 91, 781-798 (1979) Beispiele fur photochemisch['61 und t h e r m i s~h [~~.~' ] induzierte C0,-Eliminierungen sind auch bei trisubstituierte...
Die 1,3-dipolare Cycloreversion ist ein allgemeines Schema, nach welchem fiinfgliedrige heterocyclische S ysteme in eine 1,3-dipolare Spezies und ein Dipolarophil zerfallen. Der vorliegende Aufsatz befaBt sich mit Cycloreversionen, die zu oktettstabilisierten 1,3-Dipolen fuhren. Die Reaktion kann thermisch, photochemisch oder durch ElektronenstoB ausgelost werden. In diesem Aufsatz werden die bisher publizierten Ergebnisse kritisch gesichtet, und das synthetische Potential der Reaktion wird herausgestellt; daruber hinaus sol1 er zum Studium der noch offenen mechanistischen Fragen anregen. AllgemeinesSeit Huisgen Anfang der sechziger Jahre das allgemeine Die uberwiegende Anzahl der photochemisch ausgelosten Cycloreversionen findet aus einem angeregten Singulettzustand ~tatt1*~-~'1. Fur einige dieser Prozesse ist ein stereospezifischer Verlauf nachgewiesen w~r d e n l~' .~~-~* l .Fehlende Stereospezifitat konnte auf einer nachtraglichen Photoisomerisierung der Primar-Fragmente b e r~h e n l~~. 311. Da bisher keiAngew. Chem 91, 781-798 (1979) f 5 ) ( 6 ) ( 4 ) , R' = CH3, R 2 = H Einfache Orbitalsymmetrie-Betrachtungen nach Woodward-Hoffmann wurden fur einen Zerfall aus einem angeregten Singulettzustand fordern, dafi eines der Bruchstucke, wie in (5) angedeutet, antarafacial reagiert. Diese Anordnung ist sterisch ungunstig. Es gibt jedoch keinen zwingenden experimentellen Beweis fur einen derartigen Ubergangszustand. Einige Autoren haben deshalb einen Verlauf uber Diradikale (6) als mechanistische Alternative di~kutiert[~~.~'l. Dies entsprache einer Reaktion vom Typ GR (nach der Dougherty-Klassifikation), wobei das System von der Hyperflache des angeregten Zustands (S,) auf die des Grundzustands (SO) ubergeht. Beim Diradikal, bei dem die beiden Hyperflachen einander beruhren, ist an der Schnittstelle (nach Born-Oppenheimer) ein direkter Ubergang vom angeregten Zustand in den Grundzustand m o g l i~h [~~' .Bei stereospezifischen Cycloreversionen sollte auch die Reaktion von ,,heiBen Molekulen" im elektronischen Grundzustand beriicksichtigt werden. Diese entstehen aus einem elektronisch angeregten Zustand durch strahlungslose Ubergange. Diese Art von Reaktionen wird im allgemeinen in kondensierter Phase fur vernachlassigbar gehalten, weil die UberschuDenergie in den Schwingungsfreiheitsgraden sehr rasch abgegeben wird. Diese Reaktion konnte jedoch dann zum Zuge kommen, wenn die Uberschunenergie auf die zu offnende Bindung konzentriert ist und sich die Kerne im Moment des Born-Oppenheimer-Ubergangs in Richtung der Fragmentierung be~egen'~"~'1. Beispiele fur solche Reaktionen uber einen ,,heinen Grundzustand" sind bekannt[3"401.Bei den meisten thermisch und photochemisch ausgelosten Cycloreversionen werden kleine, thermodynamisch stabile Zahlreiche trisubstituierte 3-Oxazolin-5-one reagieren beim Erhitzen unter Cycloreversion und spalten COz ab166-6Yl. 1% 84Angew. Chem. 91, 781-798 (1979) Beispiele fur photochemisch['61 und t h e r m i s~h [~~.~' ] induzierte C0,-Eliminierungen sind auch bei trisubstituierte...
The 1,3-dipolar cycloreversion reaction represents a general scheme of fragmentation of pentaatomic heterocycles to produce 1,3-dipolar systems and dipolarophiles. This review summarizes cycloreversions which give rise to octet-stabilized 1,3-dipoles. The reaction can be either thermal or photochemical or electron impact induced. The aim of the article is to survey the published results, to emphasize the synthetic potential of this reaction, and to stimulate the study of its several not yet unambiguously defined mechanistic aspects. Scheme 1. 1.3-Dipolar cycloadditions and cycloreversions. Above: reactions with 1,3-dipoles of ally1 type. Below: Reactions with 1,3-dipoles of propargyl-allenyl type. In the reactant shown at top left of scheme, all [5-.3+2]-fragmentations are apriori possible. (a)-(e), see text.
New Studies Concerning the Reactivity of Formaldehyde Oxide, Acetaldehyde Oxide, and Propionaldehyde OxideReactivity and selectivity of formaldehyde oxide (1 a), acetaldehyde oxide (lb), and propionaldehyde oxide ( l c ) is tested by adding a cooled solution of one or two dipolarophiles to a solution of the primary ozonides of the olefins 2a, 2b or the ketene acetals 7a -c, respectively. Different selectivities are observed for the different carbonyl oxides. Only 1 a is able to react with non-activated olefins like methylenecyclopentane (4a), norbornene (4b), 3-methylstyrene (4c), and cyclopentadiene (4d) under these conditions. Activated olefins turn out to be good quenchers for 1 a. Both 1 a and 1 b react with fulvene 4 e in completely different ways. Contrary to l a , the carbonyl oxides 1 b and 1 c clearly prefer carbonyl compounds to activated olefins.Die Chemie der Carbonyloxide, der zentralen Zwischenstufe des Criegee-Mechanismus' der Ozonolyse von Olefinen ['I, wurde In einer Arbeit von Murray wird die Reaktivitat des durch Ozonolyse von cis-3-Hexen erzeugten Propionaldehyd-0-oxids in Anwesenheit para-substituierter Benzaldehyde unter~ucht[~! Dieses Verfahren hat den entscheidenden Nachteil, daD die Ozonolyse bei geringen Umsatzen abgebrochen werden muD, weil ansonsten der ebenfalls entstehende Propionaldehyd in zu groI3em MaDe mit l c reagiert. Gibt man eine gekiihlte Losung von Methylencyclopentan (4a) zu einer Losung des Primar-Ozonids von 2a, so erhalt man das entsprechende Abfangprodukt l,a-Dioxaspiro[4.4]nonan (5a) in 42proz. Ausbeute.Trotz des sterischen Anspruchs der Cyclopropyl-Einheiten in 2 a sind beide Olefine gegeniiber Formaldehyd-0-oxid (1 a) ahnlich reaktiv, wie man durch ein Konkurrenzexperiment zeigen kann. Gibt man aquimolare Mengen 2a und 4a zu der Losung des Primar-Ozonids von 2a, so erhalt man etwa gleiche Anteile der Dioxolane 3a und 5a (s.Tab. 1).1 a reagiert auch mit dem gespannten Olefin Norbornen (4b), wobei man in 20proz. Ausbeute das tricyclische Dioxolan 5b erhalt. l a reagiert dabei selektiv zu dem exoAddukt, wie durch Differenz-NOE-NMR-Spektren gezeigt werden kann. Das nichtgespannte Cyclohexen erweist sich hingegen als unreaktiv.
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