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1、文章编号:100722861(2000)0120057203Ξ两个周环反应选择定则的等同性俞晓梅,徐福培(上海大学理学院,上海201800)摘要:用Dewar2Zimmerman选择定则说明了Woodward2Hoffmann选择定则和唐2江选择定则对任何简单联接周环反应都是等同的.关键词:等同性;周环反应;Dewar2Zimmerman选择定则;唐2江选择定则;Woodward2Hoffmann选择定则中图分类号:O621.1文献标识码:AEquivalenceoftheTwoPericycleSelectionR
2、ulesYUXiao2mei,XUFu2pei(SchoolofSciences,ShanghaiUniversity,Shanghai201800,China)Abstract:WehavedemonstratedbyusingDewar2ZimmermanselectionconnectedpericyclicreactionthestatementsoftheWoodward2Hoffmannrulesareequivalent.rulethatforanysimpleandTang2Jiangselectio
3、nKeywords:equivalence;pericyclicreaction;Dewar2Zimmermanselectionrule;Tang2Jiangselectionrule;Woodward2Hoffmannselectionrule对于简单联接周环体系(SimplyConnectedPericyclicSystem),先后总结出几种周环反应选择定则,例如,从参与反应的分子轨道和参与组分的同异面分析,得到Woodward2Hoffmann选择定则1,2(简称W2H选择定则);从周环反应过渡态的拓扑学分析
4、,得到Dewar2Zimmerman选择定则2～4(简称D2Z选择定则);从分子图形分析,求得本征多项式,计算出参与反应的电子总能量,得到唐敖庆2江q,r为0,1,2,3,;s表示某组分为同面,a表示某组分为异面.唐2江选择定则为加热光照∑同+∑异∑同+∑异4q+2偶奇∑同+∑异∑同+∑异4q奇偶其中,∑同表示同面结合;∑异表示其中有偶数个偶以异面方式结合,∑异表示其中有奇数个以异面方元生选择定则5(简称唐2江选择定则).我们用D2Z选择定则,说明W2H选择定则和唐2江选择定则的等同性.在W2H选择定则中,对于所有参
5、与组分,只统计(4q+2)s组分和(4r)a组分,两种类型组分数为奇数者,属于基态允许反应;反之,激发态允许,其中奇式结合.4q+2表示所有参与的电子总数属于4q+2型;4q表示所有参与的电子总数属于4q型(以后统一用4r型表示).不论如何统计参与组分的类型,无非都属于四收稿日期:1999209206作者简介:俞晓梅(1976～),女,安徽淮南人,硕士生,主要从事有机合成的研究.Ξ·58·上海大学学报(自然科学版)第6卷+Π2a+Π4s+Ρ6s,根据唐2江选择定则,总电子数属于4r型,异面组分数为1,基态允许;根据W
6、2H选择定则,(4q+2)s组分数为1,(4r)a组分数为零,总数为奇数,基态允许.种类型:w(4q+2)sx(4q+2)ay(4r)sz(4r)a其中w,x,y,z分别代表各类组分的数目.显然,在唐2江选择定则中,∑同可能包含着w(4q+),∑异可能包含2)s和y(4r)s(w,y=0,1,2,3,着x(4q+2)a和z(4r)a(x,z=0,1,2,3).根据D2Z选择定则,参与的x(4q+2)a和z(4r)a,将控制着周环反应的相互作用图(InteractionDiagram)的类型.如果相反转数为零或偶数(通
7、过改变参与轨道的符号,都可以最终变成零(见图1)),属于Huβckel环;如果相反转数为奇数(通过改变参与轨道的符号,都可以最终变成1(见图2)),属于Moβbius环.至于参与周环反应的电子数类型(属于4q+2型还是4r型),主要决定于w+y.不难看出:唐2江选择定则中,主要联系着周环体系的总电子数的类型;w+x为奇数,总电子数属于4q+2型,w+x为偶数,总电子数属于4r型.x+z为奇数,周环体系的相互作用图属于Moβbius环,x+z为偶数,周环体系的相互作用图属于Huβckel环.总电子数:4q+2型(基态允
8、许过程)w+x为奇数相反转数为零:x+z为偶数Π2a+Π2a+Π4s+Π4s相互作用图的相反转变化PhaseinversionvariationsofinteractiondiagramofΠ2a+Π2a+Π4s+Π4s图1Fig.1所以w即x+z=w+2x+z为奇数,+x+z为奇数.4r型(基态允许过程)w+x为偶数,x+z为奇数,x+z为奇
