En química orgánica , una reacción coarctata es una reacción concertada cuyo estado de transición involucra dos anillos , en la que al menos un átomo experimenta la formación y ruptura simultánea de dos enlaces . Es una topología de reacción poco común, en comparación con la topología lineal y la topología pericíclica (a su vez subdividida en las topologías de Hückel y Möbius ). El nombre se deriva del latín coarctare 'constreñir'.
Las reacciones de topología lineal son las más comunes y consisten en todas las transformaciones cuyos estados de transición son acíclicos , incluidas las reacciones de adición, eliminación, sustitución y (algunos tipos de) fragmentación. Por el contrario, en las reacciones pericíclicas, los átomos sometidos a cambio químico forman un único ciclo cerrado, e incluyen reacciones como la reacción de Diels-Alder y la transposición de Cope , entre muchas otras.
A diferencia de este tipo de reacciones, una reacción coartada se caracteriza por un estado de transición doblemente cíclico, en el que al menos un átomo experimenta la formación y ruptura simultánea de dos enlaces. Por lo tanto, la topología del estado de transición de una reacción coartada es un ciclo restringido que se encuentra consigo mismo (parecido a un ocho), mientras que la topología de las reacciones pericíclicas y lineales son un círculo (o banda de Möbius) y un segmento de línea, respectivamente. El concepto fue propuesto por primera vez por Rainer Herges. [1] [2]
El ejemplo más conocido de un estado de transición coartado es el de la epoxidación de una olefina por dimetildioxirano . [3] En este estado de transición, el átomo de oxígeno transferido a la olefina forma un ciclo con el grupo saliente de acetona y un ciclo con la olefina en proceso de epoxidación. Otra reacción bien estudiada es la fragmentación de ozónidos espirocíclicos en formaldehído, CO 2 y una olefina.
Se han propuesto reglas de selección, similares a las reglas de Woodward-Hoffmann , para explicar patrones en la energía de activación de la reacción relacionados con la topología del estado de transición o la simetría orbital. [4]