Quelltext der Seite (2+2)-Cycloaddition

{{Korrekter Titel|[2+2]-Cycloaddition}}
Eine '''[2+2]-Cycloaddition''' (auch 1,2-Cycloaddition) ist die [[Photochemie|photochemische]] Bildung von [[Cyclobutan]] bzw. Cyclobutan-Derivaten aus [[Alkene]]n, die eine aktivierte Doppelbindung aufweisen. Dazu zählen [[Ketene]], [[Propadien|Allene]], [[Zimtsäure]]n, sowie mit Fluor oder Chlor und Fluor substituierte Derivate des [[Ethen|Ethylens]]. Die [[Stereochemie]] lässt sich mithilfe der [[Woodward-Hoffmann-Regeln]] über die Orbitalsymmetrie voraussagen. Man unterscheidet hier grundsätzlich zwischen thermisch erlaubten und photochemisch erlaubten [2+2]-Cycloadditionen.

== Thermische [2+2]-Cycloaddition ==
Thermische Cycloadditionen laufen über drei Wege ab: konzertiert, [[Radikal (Chemie)|radikalisch]] oder [[ion]]isch. Bei einem radikalischen oder ionischen Reaktionsverlauf spielt im Gegensatz zum konzertierten Reaktionsverlauf die Orbitalsymmetrie keine Rolle, sondern dieser wird durch Regeln wie sie auch für nicht-Cycloadditionen gelten bestimmt ([[Cramsche Regel]], [[Felkin-Anh-Regel]], [[Bürgi-Dunitz-Trajektorie|Bürgi-Dunitz-Winkel]] und die [[Baldwin-Regeln]]). Währenddessen spielt zwar beim radikalischen Verlauf die Energielage der beteiligten [[Singly Occupied Molecular Orbital|SOMO]] (Single Occupied Molecular Orbital) oder erstes halbbesetztes Orbital eine Rolle, aber nur im Sinne des [[HSAB-Konzept]]es und nicht die Symmetrie. Es gibt wenige Beispiele für thermische konzertierte Cycloadditionen, wo die Einhaltung Orbitalsymmetrie durch einen [[antarafacial]]en Ringschluss erreicht werden ([π2s+π2a]).

== Photochemische [2+2]-Cycloadditionen ==
Die meisten konzertierten [2+2]-Cycloadditionen sind photochemisch erlaubte, elektrocyclische Reaktionen und werden über die [[Woodward-Hoffmann-Regeln]] beschrieben. Die Stereochemie lässt sich hier darüber vorhersagen. Es handelt sich hier um eine [π2σ+π2σ]-Cycloaddition und der Ringschluss der Orbitale erfolgt [[suprafacial]].

== Beispiele ==
Eine [[Namensreaktion]], deren Mechanismus man als [2+2]-Cycloaddition beschreiben kann, ist die [[Paternò-Büchi-Reaktion]]. Dagegen ist Reaktionsmechanismus der [[Wittig-Reaktion]] eine ionische Cycloadditionsreaktion.

== Literatur ==
* I. Fleming: ''Grenzorbitale und Reaktionen organischer Verbindungen''. VCH Wiley, Weinheim 1988, ISBN 3-527-25792-6.
* N. J. Turro: ''Modern Molecular Photochemistry''. Benjamin Cunnings Publishing Co., London 1978, ISBN 0-8053-9353-6, S.&nbsp;419–465.
* J. Ninomiya, T. Naito: ''Photochemical Synthesis''. Academic Press, New York 1989, ISBN 0-12-519490-0, S.&nbsp;59–109.
* M. T. Cimmins, T. L. Reinhold: ''Org. React'', 44. 1993, S.&nbsp;297–588.
* K. Langer, J. Mattay, A. Heidbreder, M.Miller, ''Photochemical Key Steps in Organic Synthesis'' Liebigs Ann. Chem. 1992, 257–260.

== Weblinks ==
* [https://www.uni-marburg.de/fb15/studium/praktika/hauptfach/hauptstudium/ofp/vortrag0607/Handout110107.pdf Vorlesungsscript der Universität Marburg] (PDF; 109&nbsp;kB)

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[[Kategorie:Pericyclische Reaktion|Cycloaddition #2 2]]