Toisiintuminen

Toisiintuminen tarkoittaa orgaanista reaktiota, joissa lähtöaineen hiilirunko muuttuu toiseksi isomeerikseen, ja atomiryhmä siirtyy molekyylissä sitoutumispaikasta toiseen. Mekanistisesti toisiintumisreaktiot voivat olla erilaisia esimerkiksi nukleofiilinen, elektrofiilinen, protofiilinen tai perisyklinen. Alkeenien metateesia voidaan myös kutsua toisiintumiseksi.

Karbokationimuodon kautta kulkeva toisiintuminen on eräs reaktiotyyppi. Yksinkertainen esimerkki on cis-2-buteenin toisiintuminen trans-2-buteeniksi hapon katalysoimana. Reaktio kulkee niin, että cis-kaksoissidos reagoi protonin kanssa, jolloin muodostuu karbokationi (H3C-C+H-CH2-CH3). Koska siinä ei ole kaksoissidosta, sidos C-C+ voi pyöriä. Buteeni muodostuu uudelleen niin, että karbokationista irtoaa protoni, jolloin kaksoissidos muodostuu uudelleen (H3C-CH=CH-CH3).

Myös alkyyliryhmät voivat liikkua. Ns. pinakolireaktio, jossa metyyliryhmä liikkuu, on tyypillinen esimerkki. Pinakoli on alkoholi, joka muistuttaa etyleeniglykolia, paitsi että molemmissa hiilissä on lisäksi kaksi metyyliryhmää (Me2C(OH)-C(OH)Me2). Kun toinen hydroksyyliryhmä protonoituu ja poistuu vetenä, muodostuu karbokationi. Se reagoi eteenpäin niin, että viereisen hiilen metyyli siirtyy sen kohdalle, jolloin viereinen hiili muuttuu karbokationiksi (MeC+(OH)-CMe3). Samassa hiilessä on kuitenkin hydroksyyliryhmä, joten muodostuu C=O -sidos: C+-OH → C=OH+. Protoni irtoaa ja tuotteena on ketoni (MeC(=O)-CMe3).

Hyvin tunnettuja toisiintumisreaktioita ovat muun muassa perisykliset Claisen- ja Cope-toisiintumiset ja Beckmann-toisiintuminen.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Orgaaniset reaktiot