ringvormingsmethoden

Ringvormingsmethoden verwijzen naar synthese-activiteiten die betrokken zijn bij het vormen van cyclische verbindingen uit lineaire voorloperstoffen. Het doel is vaak om efficiënt een ringstructuur te creëren met controle over grootte, stereochemie en regioregelgeving. De ringen variëren doorgaans van drie tot zeven leden; vijf- en zeslingende ringen komen het meest voor vanwege lagere vervormings- en entropie-kosten.

Een belangrijke categorie is de intramoleculaire cyclisatie, waarbij twee uiteinden van een molecuul samenkomen om een ring te sluiten. De keuze van de reactiepad hangt af van de functionele groepen en de richting van de reactiekinetiek. Baldwin’s regels geven vaak richtlijnen voor welke cyclisatie-typen kinetisch of thermodynamisch redelijk zijn, afhankelijk van ringgrootte en actieve modi.

Cycloaddities vormen een andere belangrijke groep ringvormingsmethoden. Voorbeelden zijn Diels–Alder en 1,3-dipolaire cycloaddities, die in één stap meerdere bindingen en stereochemie bepalen. Ringvorming via metathese, met name ring-Closing Metathesis (RCM), gebruikt olefinemetaatreacties om twee uiteinden van een dubbelbinding samen te brengen tot een ring, vaak onder katalytische omstandigheden met ruthenium- of molybdenumcomplexen.

Radicalen- en cascade- of cascadische cyclisaties bieden routes waarbij meerdere cyclisaties in opeenvolgende stappen plaatsvinden, wat complexe polycyclische systemen mogelijk maakt. Sjabloon- of templaatgestuurde methoden verbeteren de efficiëntie door reactieve uiteinden dichter bij elkaar te brengen voordat de cyclisatie plaatsvindt.

Praktische overwegingen betreffen ringstrain, entropieverlies en geschikte concentraties. Lage-diepe, afdoende selectivity en voorkomen van ongewenste polymerisatie zijn cruciale uitdagingen. Toepassingen zijn wijdverspreid in de synthese van natuurlijke producten, farmaceutische middelen en functionele materialen.