次級軌道效應

次級軌道效應

實驗證明:內型加成產物是動力學控制,而外型加成產物是熱力學控制。 所以外型加成產物是熱力學控制。 所以內型產物是動力學控制。

周環反應中的環化加成里會有兩種異構體:內型產物和外型產物。
如順丁烯二甲醯亞胺和呋喃的環化反應
內型產物
實驗證明:內型加成產物是動力學控制,而外型加成產物是熱力學控制。內型產物在一定條件下放置若干時間,或通過加熱等條件,可能轉化為外型產物。以下實驗事實可以證明。

下面我以環戊二烯的[4+2]環加成加以說明為什麼內型產物會是動力學控制產物,而外型產物是熱力學控制:

由此反應產物的結構可以看出:外型加成產物的空間位阻更小(因為加成上去的基團只受到一個橋碳的排斥),內型加成產物位阻大,受到2,3位碳的共同排斥。所以外型加成產物是熱力學控制。
用雙烯體的HOMO和親雙烯體中的LUMO的次級軌道作用解釋其過渡狀態即為:
顯然,內型過渡態有4個次級軌道鍵,而外型過渡態只有2個次級軌道鍵,所以內型過渡態比外型過渡態穩定,更易形成。所以內型產物是動力學控制。
次級軌道效應概括起來說,就是形成過渡態時雙烯體上的HOMO軌道和親雙烯體的p軌道能形成次級軌道作用,使過渡態更穩定。

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