우드워드-호프만 법칙

1. 개요[편집]

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우드워드-호프만 법칙(woodward-hoffmann rule)은 유기화학의 대표적인 결합 법칙중 하나로, 유기 화합물에 결합과 분해를 진행할때, 결합이 되어 있지 않은 방향으로 전자가 오비탈 대칭으로 인해 특정하게 이동하는 법칙이다.

2. 정의[편집]

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1. 동일면에서의 결합부 개수인 4n+2와 반대면에서의 결합부 개수인 4n의 총 결합부 개수가 홀수일때, 열적인 바닥 상태에서 고리형 협동반응은 대칭적이다.

2. 동일면에서의 결합부 개수인 4n+2와 반대면에서의 결합부 개수인 4n의 총 결합부 개수가 짝수일때, 광화학적인 FES[1]

first excited state, 첫번째 들뜬 상태는 바닥상태에서 에너지 준위가 1올라간 상태이다. 선형대수적으로 나타내면 [math(|1\rangle \equiv a^{\dagger}|0\rangle)].

에서의 고리형 협동반응은 대칭적이다.

3. 원리[편집]

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open-ring 구간이 존재하는 유기 chain에서 open-ring 구간에 가장자리 위치한 탄소 결합 구조들이 수직으로 전환되며 탄소의 원자가전자 오비탈이 open-ring 구간에 π 결합이 이루어지는데, 이때, 탄소의 타 결합부에 공유 전자가 부족하게 되므로, 이중 결합된 전자를 공유 전자가 부족한 그 자리로 공유하게 되어, chain 전체에 이중 결합부가 대칭적으로 cyclic하게 이동된다.

크게 수프라형(supraficial, 동일면)과 안타라형(antarafacial, 반대면)으로 이 법칙이 전개되는데, 오비탈 결합이 σ 형에서 π 형으로 변형될때, 수프라형은 궤도 변형에서 고리 평면과 동일한 측선으로 전개되는 반면, 안타라형은 고리 평면에 대해 수직 측선으로 전개된다.

4. 반응[편집]

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• 고리형 협동반응

5. 참고 문헌[편집]

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• Spivey, A. C. (2020, Mar) Lecture 6 : Orbitals in Organic Chemistry - Pericyclics, Chem95002 [Lecture], Department of Chemistry, Imperial College London