dominujący mechanizm
ponieważ istnieje wiele odczynników do generowania i wychwytywania radykałów, utworzenie jednego dominującego mechanizmu nie jest możliwe. Jednakże, gdy Rodnik jest generowany, może reagować z wieloma wiązaniami w wewnątrzcząsteczkowy sposób, aby uzyskać cykliczne rodnikowe półprodukty. Dwa końce wiązania wielokrotnego tworzą dwa możliwe miejsca reakcji. Jeśli Rodnik w powstałym pośredniku kończy się poza pierścieniem, atak nazywany jest „exo”; jeśli kończy się wewnątrz nowo powstałego pierścienia, atak nazywany jest ” endo.”W wielu przypadkach cyklizacja exo jest faworyzowana nad cyklizacją endo (makrocyklizacje stanowią główny wyjątek od tej reguły). Rodniki 5-heksenylowe są najbardziej syntetycznie użytecznymi półproduktami do cyklizowania rodników, ponieważ cyklizacja jest niezwykle szybka i egzoselektywna. Chociaż egzorodnik jest mniej stabilny termodynamicznie niż Rodnik endo, szybsza cyklizacja egzocykliczna jest racjonalizowana przez lepsze nakładanie się orbitali w stanie przejściowym egzo (patrz poniżej).
(1)
podstawniki, które wpływają na stabilność tych stanów przejściowych, mogą mieć głęboki wpływ na selektywność miejsca reakcji. Na przykład podstawniki karbonylowe w pozycji 2 zachęcają do zamknięcia pierścienia 6-endo. Podstawniki alkilowe w pozycjach 2, 3, 4 lub 6 zwiększają selektywność zamknięcia 5-egzo.
Cyklizacja homologicznego rodnika 6-heptenylu jest nadal selektywna, ale jest znacznie wolniejsza—w rezultacie konkurencyjne reakcje uboczne są ważnym problemem, gdy zaangażowane są te półprodukty. Dodatkowo, 1,5-przesunięcia mogą dawać stabilizowane rodniki allilowe w porównywalnych szybkościach w tych układach. W 6-heksenylowych substratach rodnikowych polaryzacja reaktywnego wiązania podwójnego z grupami funkcyjnymi wycofującymi elektrony jest często konieczna do osiągnięcia wysokich plonów. Stabilizacja początkowo uformowanego rodnika grupami wycofującymi elektrony zapewnia preferencyjnie dostęp do bardziej stabilnych produktów cyklizacji 6-endo.
(2)
znane są również reakcje Cykliczne rodników winylu, arylu i acylowych. W Warunkach kontroli kinetycznej cykliczność 5-exo odbywa się preferencyjnie. Jednak niskie stężenia zmiatacza rodników ustanawiają kontrolę termodynamiczną i zapewniają dostęp do produktów 6-endo-nie poprzez cyklizację 6-endo, ale przez cyklizację 5-exo, po której następuje zamknięcie 3-exo i późniejsza fragmentacja (przegrupowanie Dowda-Beckwitha). Podczas gdy w wysokich stężeniach produkt exo jest szybko uwięziony, zapobiegając późniejszej rearanżacji do produktu endo rodniki Arylowe wykazują podobną reaktywność.
(3)
Cyklizacja może obejmować wiązania wielokrotne zawierające heteroatom, takie jak nitryle, oksymy i karbonyle. Atak na atom węgla wiązania wielokrotnego jest prawie zawsze obserwowany. W tym drugim przypadku atak jest odwracalny, jednak rodniki alkoksylowe mogą być uwięzione za pomocą środka zatrzymującego stannane.
Stereoselektywnośćedytuj
diastereoselektywność radykalnych cyklizacji jest często wysoka. W większości przypadków całkowicie węglowych selektywność może być racjonalizowana zgodnie z wytycznymi Beckwitha, które odwołują się do przedstawionego powyżej stanu przejściowego egzoaktywnego. Umieszczenie podstawników w pozycjach pseudoekwatorycznych w stanie przejściowym prowadzi do powstania produktów cis z prostych rodników wtórnych. Wprowadzenie podstawników polarnych może sprzyjać produktom trans z powodu sterycznego lub elektronicznego odpychania między grupami polarnymi. W bardziej złożonych układach opracowanie modeli stanów przejściowych wymaga uwzględnienia takich czynników jak szczep allilowy i stany przejściowe podobne do łodzi
(4)
chiralne środki pomocnicze zostały użyte w enancjoselektywnej cyklizacji radykalnej z ograniczonym powodzeniem. Niewielkie różnice energetyczne między państwami wczesnej transformacji stanowią głęboką barierę dla sukcesu na tej arenie. W pokazanym przykładzie diastereoselektywność (dla obu konfiguracji lewostronnego stereocentrum) jest niska, a enancjoselektywność jest tylko umiarkowana.
(5)
substraty ze stereocentrami między wiązaniem radykalnym i wielokrotnym są często wysoce stereoselektywne. Radykalne cyklizacje w celu utworzenia produktów policyklicznych często wykorzystują tę właściwość.