環化付加反応
2つのπ電子系が軌道相互作用により環化する反応機構である。反応中間体を生成せず、一段階で環化が起こる。この機構で環化が進行する場合にはウッドワード・ホフマン則に従い、反応の間各分子軌道の対称性は保存される。これによって立体特異的に反応が進行することになる。
ウッドワード・ホフマン則によれば
基底状態(熱反応)におけるペリ環状反応は、電子数 4m + 2 のスプラ面型に相互作用する反応要素の数と、電子数 4n のアンタラ面型に相互作用する反応要素の数の合計が奇数であるとき対称許容である。
1電子励起状態(光反応)におけるペリ環状反応は、電子数 4m + 2 のスプラ面型に相互作用する反応要素の数と電子数 4n のアンタラ面型に相互作用する反応要素の数の合計が偶数であるとき対称許容である。
(m,nは負でない整数である。)
エチレン同士が反応してシクロブタンになる系ではそれぞれ電子数2の反応要素2つが反応することになるので、熱反応では一方のエチレンがスプラ面型、もう一方がアンタラ面型で反応する過程([π2s+π2a]過程と表記される)が許容である。しかしこの場合は幾何学的にスプラ面-アンタラ面型の相互作用が不可能なため反応は進行しない。