光二量化反応

質問

光二量化反応(光硬化反応）とはどういうものか教えてください。
二量化などについてはある程度わかったつもりなのですが、光によって何故二量化するのでしょうか？
また、光二量化する具体的な反応基などもあれば教えてくださるとありがたいです。

回答No.2

anthracene

例をもひとつ。
スチレン誘導体も、光照射によって二重結合どうしで反応し、1,2,3,4-テトラフェニルシクロブタン誘導体を形成します。
この反応は、結晶構造をうまく制御してやると、単結晶の光照射によって結晶中で反応が起こり、単結晶ー単結晶という結晶相での反応が起こることが知られています。

この反応も、Woodward-Hofmann則では熱禁制・光許容なのは分かりますね？

回答No.1

anthracene

光を当てると、分子が励起状態になり、開殻構造をとります。
開殻構造って分かりますか？
最高被占軌道（HOMO)から1電子が最低非占軌道（LUMO)に上がり、結果としてHOMOとLUMOが1電子ずつしか占めていない状態になります。
したがって、いわば結合の腕が2本新しくできたよ、ということになります。
この結果、同じ分子同士であまった腕で結合をしよう、ということでくっついた（二量化した）のが光二量化反応です。
なお、二量化は光に限りません。
シクロペンタジエンは勝手にDiels-Alder反応でダイマー化しますが、これは熱二量化といえますね（室温で行くので、熱というと違和感があるかもしれませんが）。

光二量化は、Woodward－Hofmann則を思い出していただけると分かりやすいと思います。
熱的許容、光禁制とか、熱禁制・光許容とかありますね。
HOMOとLUMOの軌道の位相を見れば、光で二量化するかな？という予想ができます。

具体的な例としては、アントラセンがあります。
光照射により二量化します。
二量体の名前を忘れた・・・。9，10-位で結合して、横から見ると”工”の字みたいな形の分子になります。