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Eine `![2+2]-Cycloaddition`! (auch 1,2-Cycloaddition) ist die `F33f`_`[photochemische`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Photochemie]`_`f Bildung von `F33f`_`[Cyclobutan`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Cyclobutan]`_`f bzw. Cyclobutan-Derivaten aus `F33f`_`[Alkenen`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Alkene]`_`f, die eine aktivierte Doppelbindung aufweisen. Dazu zählen `F33f`_`[Ketene`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Ketene]`_`f, `F33f`_`[Allene`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Propadien]`_`f, `F33f`_`[Zimtsäuren`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Zimtsäure]`_`f, sowie mit Fluor oder Chlor und Fluor substituierte Derivate des `F33f`_`[Ethylens`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Ethen]`_`f. Die `F33f`_`[Stereochemie`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Stereochemie]`_`f lässt sich mithilfe der `F33f`_`[Woodward-Hoffmann-Regeln`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Woodward-Hoffmann-Regeln]`_`f über die Orbitalsymmetrie voraussagen. Man unterscheidet hier grundsätzlich zwischen thermisch erlaubten und photochemisch erlaubten [2+2]-Cycloadditionen.

>>Contents

• `F0af`_`[Thermische [2+2-Cycloaddition`#thermische-2-2-cycloaddition]`_`f

• `F0af`_`[Photochemische [2+2-Cycloadditionen`#photochemische-2-2-cycloadditionen]`_`f

• `F0af`_`[Beispiele`#beispiele]`_`f

• `F0af`_`[Literatur`#literatur]`_`f

• `F0af`_`[Weblinks`#weblinks]`_`f

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>>Thermische [2+2]-Cycloaddition

Thermische Cycloadditionen laufen über drei Wege ab: konzertiert, `F33f`_`[radikalisch`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Radikal_(Chemie)]`_`f oder `F33f`_`[ionisch`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Ion]`_`f. Bei einem radikalischen oder ionischen Reaktionsverlauf spielt im Gegensatz zum konzertierten Reaktionsverlauf die Orbitalsymmetrie keine Rolle, sondern dieser wird durch Regeln wie sie auch für nicht-Cycloadditionen gelten bestimmt (`F33f`_`[Cramsche Regel`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Cramsche_Regel]`_`f, `F33f`_`[Felkin-Anh-Regel`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Felkin-Anh-Regel]`_`f, `F33f`_`[Bürgi-Dunitz-Winkel`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Bürgi-Dunitz-Trajektorie]`_`f und die `F33f`_`[Baldwin-Regeln`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Baldwin-Regeln]`_`f). Währenddessen spielt zwar beim radikalischen Verlauf die Energielage der beteiligten `F33f`_`[SOMO`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Singly_Occupied_Molecular_Orbital]`_`f (Single Occupied Molecular Orbital) oder erstes halbbesetztes Orbital eine Rolle, aber nur im Sinne des `F33f`_`[HSAB-Konzeptes`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=HSAB-Konzept]`_`f und nicht die Symmetrie. Es gibt wenige Beispiele für thermische konzertierte Cycloadditionen, wo die Einhaltung Orbitalsymmetrie durch einen `F33f`_`[antarafacialen`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Antarafacial]`_`f Ringschluss erreicht werden ([π2s+π2a]).

>>Photochemische [2+2]-Cycloadditionen

Die meisten konzertierten [2+2]-Cycloadditionen sind photochemisch erlaubte, elektrocyclische Reaktionen und werden über die `F33f`_`[Woodward-Hoffmann-Regeln`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Woodward-Hoffmann-Regeln]`_`f beschrieben. Die Stereochemie lässt sich hier darüber vorhersagen. Es handelt sich hier um eine [π2σ+π2σ]-Cycloaddition und der Ringschluss der Orbitale erfolgt `F33f`_`[suprafacial`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Suprafacial]`_`f.

>>Beispiele

Eine `F33f`_`[Namensreaktion`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Namensreaktion]`_`f, deren Mechanismus man als [2+2]-Cycloaddition beschreiben kann, ist die `F33f`_`[Paternò-Büchi-Reaktion`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Paternò-Büchi-Reaktion]`_`f. Dagegen ist Reaktionsmechanismus der `F33f`_`[Wittig-Reaktion`:/page/entry.mu`zim=wikipedia_de_all_nopic_2026-01.zim|entry_path=Wittig-Reaktion]`_`f eine ionische Cycloadditionsreaktion.

>>Literatur

• I. Fleming: `*Grenzorbitale und Reaktionen organischer Verbindungen`*. VCH Wiley, Weinheim 1988, ISBN 3-527-25792-6.

• N. J. Turro: `*Modern Molecular Photochemistry`*. Benjamin Cunnings Publishing Co., London 1978, ISBN 0-8053-9353-6, S. 419–465.

• J. Ninomiya, T. Naito: `*Photochemical Synthesis`*. Academic Press, New York 1989, ISBN 0-12-519490-0, S. 59–109.

• M. T. Cimmins, T. L. Reinhold: `*Org. React`*, 44. 1993, S. 297–588.

• K. Langer, J. Mattay, A. Heidbreder, M.Miller, `*Photochemical Key Steps in Organic Synthesis`* Liebigs Ann. Chem. 1992, 257–260.

>>Weblinks

• Vorlesungsscript der Universität Marburg (PDF; 109 kB)

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