mecanismul predominant
deoarece există mulți reactivi pentru generarea și prinderea radicalilor, stabilirea unui singur mecanism predominant nu este posibilă. Cu toate acestea, odată ce un radical este generat, acesta poate reacționa cu mai multe legături într-un mod intramolecular pentru a produce intermediari radicali ciclizați. Cele două capete ale legăturii multiple constituie două locuri posibile de reacție. Dacă radicalul din intermediarul rezultat ajunge în afara inelului, atacul este denumit „exo”; dacă ajunge în interiorul inelului nou format, atacul se numește „endo”.”În multe cazuri, EXO-ciclizarea este favorizată față de endo-ciclizarea (macrociclizările constituie excepția majoră de la această regulă). Radicalii 5-hexenil sunt intermediarii cei mai sintetici utili pentru ciclizările radicale, deoarece ciclizarea este extrem de rapidă și exo selectivă. Deși radicalul exo este mai puțin stabil termodinamic decât radicalul endo, exo ciclizarea mai rapidă este raționalizată printr-o suprapunere orbitală mai bună în starea de tranziție EXO asemănătoare scaunului (vezi mai jos).
(1)
substituenții care afectează stabilitatea acestor stări de tranziție pot avea un efect profund asupra selectivității site-ului reacției. Substituenții carbonilici din poziția 2, de exemplu, încurajează închiderea inelului 6-endo. Substituenții alchilici din pozițiile 2, 3, 4 sau 6 sporesc selectivitatea pentru închiderea 5-exo.
ciclizarea radicalului omolog 6-heptenil este încă selectivă, dar este mult mai lentă—ca urmare, reacțiile adverse competitive sunt o problemă importantă atunci când sunt implicați acești intermediari. În plus, schimbările 1,5 pot produce radicali alilici stabilizați la rate comparabile în aceste sisteme. În substraturile radicale 6-hexenil, polarizarea dublei legături reactive cu grupările funcționale de retragere a electronilor este adesea necesară pentru a obține randamente ridicate. Stabilizarea radicalului format inițial cu grupuri de retragere a electronilor oferă acces preferențial la produse de 6-endo ciclizare mai stabile.
(2)
sunt cunoscute și reacțiile de ciclizare a radicalilor de vinil, aril și acil. În condiții de control cinetic, ciclizarea 5-exo are loc preferențial. Cu toate acestea, concentrațiile scăzute ale unui scavenger radical stabilesc controlul termodinamic și oferă acces la produsele 6-endo—nu prin ciclizarea 6-endo, ci prin ciclizarea 5-exo urmată de închiderea 3-exo și fragmentarea ulterioară (rearanjarea Dowd-Beckwith). În timp ce la concentrații mari ale produsului exo este prins rapid împiedicând rearanjarea ulterioară a produsului endo radicalii Arili prezintă reactivitate similară.
(3)
ciclizarea poate implica legături multiple care conțin heteroatom, cum ar fi nitrilii, oximele și carbonilii. Atacul la atomul de carbon al legăturii multiple este aproape întotdeauna observat. În ultimul caz, atacul este reversibil; cu toate acestea, radicalii alcoxi pot fi prinși folosind un agent de captare a stannanului.
StereoselectivityEdit
diastereoselectivitatea ciclizărilor radicale este adesea ridicată. În majoritatea cazurilor cu carbon, selectivitatea poate fi raționalizată în conformitate cu liniile directoare ale lui Beckwith, care invocă starea de tranziție EXO asemănătoare reactantului prezentată mai sus. Plasarea substituenților în poziții pseudoequatoriale în starea de tranziție duce la produse cis de la radicali secundari simpli. Introducerea substituenților polari poate favoriza produsele trans datorită repulsiei sterice sau electronice între grupurile polare. În sistemele mai complexe, dezvoltarea modelelor de stare de tranziție necesită luarea în considerare a unor factori precum tulpina alilică și stările de tranziție asemănătoare bărcii
(4)
auxiliarele chirale au fost utilizate în ciclizările radicale enantioselective cu succes limitat. Diferențele energetice mici dintre statele de tranziție timpurie constituie o barieră profundă în calea succesului în această arenă. În exemplul prezentat, diastereoselectivitatea (pentru ambele configurații ale stereocentrului din stânga) este scăzută, iar enantioselectivitatea este doar moderată.
(5)
substraturile cu stereocentre între legătura radicală și cea multiplă sunt adesea foarte stereoselective. Ciclizările radicale pentru a forma produse policiclice profită adesea de această proprietate.