順旋

順旋指的是電環化反應中，環兩端碳上的取代基向同一個方向旋轉。本質是HOMO中位於反應處的兩個p軌道為了發生同位相重疊而向同一個方向旋轉。與之相反的過程是對旋。

基本介紹

• 中文名：順旋
• 外文名：conrotatory
• 所屬一級學科：化學
• 所屬二級學科：有機化學
• 反應類型：電環化反應
• 反義詞：對旋

釋義

國際純粹與套用化學聯合會（IUPAC）對順旋（conrotatory）的定義是，在電環化反應中，如果位於兩端（反應處）的取代基往同一個方向旋轉，則這個過程的立體化學特徵被稱為順旋，如下圖所示：

與之相反的立體化學特徵為對旋（disrotatory），意為兩端碳上的取代基往相反方向旋轉：

順旋或對旋的本質是 HOMO 中位於反應處的兩個 p軌道的旋轉：這兩個 p軌道所發生的重疊必須是同位相的重疊，所以這兩個p軌道的位相決定了閉環過程是順旋還是對旋。

實例分析

(2Z,4E)-2,4-己二烯的關環反應：

如圖所示，該化合物在受熱的情況下，發生順旋的關環反應；在光的作用下則是對旋。

上圖所示是用前線軌道理論來解釋這兩個過程。ψ2是該化合物的 HOMO，在受熱情況下，位於兩端的 p軌道發生同位相重疊，所以是順旋的過程。ψ3是該化合物的 LUMO，但是在光的作用下，一個電子吸收光子，從 HOMO 躍遷到 LUMO，所以 LUMO 成為了新的 HOMO。這個新 HOMO 的兩端的 p軌道要發生同位相重疊，就必須發生對旋的閉環過程。

(2Z,4Z,6Z)-2,4,6-辛三烯的例子：

可以看出，這個辛三烯受熱發生了對旋，而受光發生了順旋。究其原因，還是要看前線軌道：

如上圖所示，HOMO 中，位於兩端的 p軌道要發生同位相重疊就必須對旋。而在激發態，原 LUMO 成為新 HOMO，新 HOMO 兩端的 p軌道要發生同位相重疊就必須順旋。