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.^[1] 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 sekä Beckmann-toisiintuminen.

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Toisiintuminen Wikimedia Commonsissa