顺旋指的是
电环化反应中,环两端碳上的
取代基向同一个方向旋转。本质是
HOMO中位于反应处的两个p轨道为了发生同位相重叠而向同一个方向旋转。与之相反的过程是对旋。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对顺旋(conrotatory)的定义是,在
电环化反应中,如果位于两端(反应处)的
取代基往同一个方向旋转,则这个过程的
立体化学特征被称为顺旋,如图1所示:
顺旋或对旋的本质是
HOMO 中位于反应处的两个 p轨道的旋转:这两个 p轨道所发生的重叠必须是同位相的重叠,所以这两个p轨道的位相决定了闭环过程是顺旋还是对旋。
图3所示是用
前线轨道理论来解释这两个过程。ψ2是该化合物的 HOMO,在受热情况下,位于两端的 p轨道发生同位相重叠,所以是顺旋的过程。ψ3是该化合物的
LUMO,但是在光的作用下,一个电子吸收
光子,从 HOMO
跃迁到 LUMO,所以 LUMO 成为了新的 HOMO。这个新 HOMO 的两端的 p轨道要发生同位相重叠,就必须发生对旋的闭环过程。
如图4所示,HOMO 中,位于两端的 p轨道要发生同位相重叠就必须对旋。而在
激发态,原 LUMO 成为新 HOMO,新 HOMO 两端的 p轨道要发生同位相重叠就必须顺旋。