cis‐Effekt bei photochemischen Cyclobutanspaltungen

Die Spaltungsorientierung von Cyclobutanderivaten nach direkter Lichtanregung wird an zahlreichen Beispielen bei 20–30°C und −190°C systematisch untersucht. Als Chromophore in sterisch mehr oder weniger stark behinderter Umgebung dienen Phenyl- und Acrylester-Gruppen. Die Spaltungsreaktionen verlaufen uber kurzlebige 1,4-Diradikale. Als Folge des Zweistufenmechanismus werden geometrische Isomerisierungen der Cyclobutane beobachtet, und man erhalt — wie erwartet — kein exakt reziprokes Verhalten von Fluoreszenzausbeuten und photochemischen Quantenausbeuten in Verbindungsreihen. Bevorzugt wird die Cyclobutan-Bindung gespalten, welche den Chromophor und die sterisch am starksten auf diesen einwirkende Gruppe tragt (cis-Effekt). Die Anwendung des empirisch gesicherten Effekts, z. B. auf cyclovinyloge (Retro-)Diels-Alder- und [4 + 2 + 2]-Reaktionen wird diskutiert. Synthese und chemische sowie spektroskopische Charakterisierung (UV, Fluoreszenz, NMR) der untersuchten Verbindungen (Phenylcyclobutane, Truxinsaureester, Muconsaureester-Dimere) werden mitgeteilt. The cis-Effect in Photochemical Cleavages of Cyclobutanes Selectivities in cleavage orientations on direct irradiation of cyclobutane derivatives are studied systematically at 20–30°C and −190°C with various examples. Phenyl and acrylic ester groups, in more or less sterically hindered environments, serve as chromophors. The cleavage reactions proceed via short-lived 1,4-diradicals. As a consequence of the two-step mechanism geometric isomerization of the cyclobutanes is observed and — as expected — there is no precisely reciprocal behaviour of fluorescence yields and photochemical quantum yields within series of related compounds. There is a clear preference for cleavage of the cyclobutane bond bearing i the chromophore and ii the substituent which sterically interacts most effectively with the chromophore (cis-effect). The application of the empirically supported effect to cyclovinylogous (retro-)Diels-Alder and [4 + 2 + 2]-reactions, e. g., is discussed. The syntheses and chemical or spectroscopic characterization (UV, fluorescence, NMR) of the compounds (phenylcyclobutanes, truxinic esters, dimers of muconic esters) investigated are described.