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¿Sabías cómo las reacciones Norish de tipo II crean misteriosos compuestos cíclicos?
En el campo de la química, la reacción de Norrish, que lleva el nombre del químico británico Ronald George Wreyford Norrish, es una reacción fotoquímica que involucra cetonas y aldehídos. En términos generales, estas reacciones se pueden dividir en dos categorías: reacciones norish de tipo I y reacciones de tipo II. Aunque estas reacciones tienen una utilidad sintética limitada, desempeñan un papel importante en la fotooxidación de polímeros, particularmente en materiales como poliolefinas, poliésteres y algunos policarbonatos y polecetonas.
Descripción general de las reacciones de tipo I
Las reacciones norish tipo I son la escisión fotoquímica de aldehídos y cetonas, un fenómeno conocido como escisión alfa. Cuando un grupo de carbono absorbe un fotón, el grupo de carbono entra en un estado fotoquímico singulete y eventualmente sufre una conversión cruzada interna para posiblemente producir un estado triplete. Cuando se rompe el enlace carbono α se generan dos fragmentos de radicales libres, cuyas propiedades y estabilidad dependerán de la capacidad inherente para generar el radical libre.
Por ejemplo, cuando se escinde 2-butanona, se produce principalmente el radical etilo estable en lugar del radical metilo menos estable.
Estos fragmentos pueden volver a unirse al grupo de carbono original, posiblemente sufriendo cambios graduales en el proceso. La abstracción de átomos de hidrógeno puede formar alquenos o aldehídos, un proceso que tiene una utilidad sintética limitada porque tales reacciones a menudo ocurren como reacciones secundarias de otras reacciones.
El secreto de las reacciones tipo II
La reacción de Norrish Tipo II se caracteriza por la extracción fotoquímica interna de hidrógeno gamma, un átomo de hidrógeno ubicado en tres posiciones de carbono entre el grupo carbono y el grupo carboxilo, lo que resulta en la formación de un diradical 1,4 como Principales productos ligeros. Norrish informó por primera vez de esta reacción en 1937.
Los dirradicales generados pueden sufrir escisión β para producir alquenos y cetonas que se interconvierten rápidamente, o pueden producir ciclobutanos sustituidos mediante dimerización, lo que se denomina reacción de Norish-Young.
Aplicaciones de la reacción nórdica
El estudio de la reacción de Norish también ha recibido atención en la química ambiental, especialmente el estudio de la fotólisis de aldehídos, como el heptanal, que es omnipresente en la atmósfera terrestre. En condiciones cercanas a las atmosféricas, el proceso de fotólisis del heptaldehído producirá un 62% de 1-penteno y acetaldehído, así como alcoholes cíclicos como el ciclobutanol y el ciclopentanol. La fuente de estos compuestos proviene del canal tipo II.
Además, algunos experimentos también han demostrado que la fotólisis de un derivado cetónico en agua también puede producir nanopartículas de oro con un diámetro de 10 nanómetros. En esta reacción participan los radicales libres generados por Norrish.
Últimas investigaciones y aplicaciones sintéticas
En los últimos métodos sintéticos, por ejemplo, la síntesis policíclica de Leo Paquette en 1982 demostró la aplicación práctica de reacciones de tipo Norish, enfatizando la importancia indispensable de esta reacción en la síntesis orgánica. Además, Phil Baran y su equipo de investigación optimizaron con éxito las condiciones para utilizar reacciones de tipo II para minimizar las reacciones competitivas durante la síntesis de compuestos bioactivos como los cardioglucósidos, obteniendo así intermediarios ideales en la escala doklam.
Conclusión
En resumen, las reacciones Norish tipo II son más que un simple mecanismo de reacción fotoquímica y funcionan de diferentes maneras en las ciencias sintéticas y ambientales. A medida que continúe la investigación, ¿cómo utilizaremos estas reacciones para desbloquear más posibilidades de síntesis química?
