1. 개요
우드워드-호프만 법칙(woodward-hoffmann rule)은 유기화학의 대표적인 결합 법칙중 하나로, 유기 화합물에 결합과 분해를 진행할 때, 결합이 되어 있지 않은 방향으로 전자가 오비탈 대칭으로 인해 특정하게 이동하는 법칙이다.2. 정의
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]에서의 고리형 협동반응은 대칭적이다.
2. 동일면에서의 결합부 개수인 4n+2와 반대면에서의 결합부 개수인 4n의 총 결합부 개수가 짝수일때, 광화학적인 FES[1]에서의 고리형 협동반응은 대칭적이다.
3. 원리
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
5. 참고 문헌
- Spivey, A. C. (2020, Mar) Lecture 6 : Orbitals in Organic Chemistry - Pericyclics, Chem95002 [Lecture], Department of Chemistry, Imperial College London
[1] first excited state, 첫번째 들뜬 상태는 바닥상태에서 에너지 준위가 1올라간 상태이다. 선형대수적으로 나타내면 [math(|1\rangle \equiv a^{\dagger}|0\rangle)].