ในเคมีอินทรีย์ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกเป็น ปฏิกิริยา การจัดเรียง ตัวใหม่แบบ เพอริไซคลิกประเภทหนึ่งโดยผลลัพธ์สุทธิคือพันธะไพ หนึ่งพันธะ ถูกแปลงเป็นพันธะซิกมา หนึ่งพันธะ หรือในทางกลับกัน^{[ 1 ]}ปฏิกิริยาเหล่านี้มักถูกจัดประเภทตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

• ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจากปฏิกิริยาเคมีแสงหรือปฏิกิริยาความร้อน
• ปฏิกิริยาอาจเป็นการเปิดวงแหวนหรือการปิดวงแหวน ( อิเล็กโทรไซคลิเซชัน ) ก็ได้
• ขึ้นอยู่กับประเภทของปฏิกิริยา ( ปฏิกิริยาเคมีแสงหรือปฏิกิริยาความร้อน) และจำนวนอิเล็กตรอนไพ ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านกลไก แบบ คอนโรทาทอรีหรือดิสโรทาทอรี
• ชนิดของการหมุนจะเป็นตัวกำหนดว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเป็นไอโซเมอร์แบบซิสหรือแบบทรานส์

ปฏิกิริยาการสร้างวงแหวนแบบนาซารอฟ (Nazarov cyclization reaction)เป็นปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกที่มีชื่อเฉพาะ ซึ่งเปลี่ยนไดไวนิลคีโตนให้เป็นไซโคลเพนทีโนน

ตัวอย่างคลาสสิกคือปฏิกิริยาการเปิดวงแหวน ด้วยความร้อน ของ 3,4-ไดเมทิลไซโคลบิวทีน ไอโซเมอร์ซิสจะให้เฉพาะซิส,ทรานส์-เฮกซา-2,4-ไดอีนในขณะที่ไอโซเมอร์ทรานส์จะให้ทรานส์,ทรานส์ไดอีน: ^{[ 2 ]}

กระบวนการเกิดปฏิกิริยานี้สามารถอธิบายได้ด้วยการวิเคราะห์อย่างง่ายโดยใช้วิธีออร์บิทัลขอบเขต : พันธะซิกมาในสารตั้งต้นจะเปิดออกในลักษณะที่ออร์บิทัล p ที่เกิดขึ้น จะมีสมมาตรเดียวกับHOMOของผลิตภัณฑ์ ( เฮก ซาไดอีน ) วิธีเดียวที่จะทำให้เกิดสิ่งนี้ได้คือการ เปิดวงแหวน แบบคอนโรทาโทรีซึ่งส่งผลให้กลีบปลายมีเฟสตรงข้ามกัน

เมื่อทำการปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิก มักเป็นที่ต้องการที่จะทำนายรูปทรงเรขาคณิตแบบซิส/ทรานส์ของผลิตภัณฑ์จากการปฏิกิริยา ขั้นตอนแรกในกระบวนการนี้คือการพิจารณาว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นผ่านการหมุนร่วม (conrotation) หรือการหมุนต่าง (disrotation ) ตารางด้านล่างแสดงกฎการเลือกสรรสำหรับการปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกด้วยความร้อนและด้วยแสง

จากตัวอย่างที่แสดงด้านล่าง ปฏิกิริยา ความร้อนของ (trans,cis,trans)-octa-2,4,6-triene จะเกิดขึ้นผ่านกลไกการหมุนแบบดิสโรเทชัน หลังจากกำหนดประเภทของการหมุนแล้ว สามารถตรวจสอบได้ว่าผลิตภัณฑ์จะเป็นแบบซิสหรือทรานส์โดยการตรวจสอบโมเลกุลเริ่มต้น ในตัวอย่างด้านล่าง การหมุนแบบดิสโรเทชันทำให้หมู่เมทิลทั้งสองชี้ขึ้นด้านบน ทำให้ผลิตภัณฑ์เป็นซิส -ไดเมทิลไซโคลเฮกซาไดอีน

นอกจากนี้ความเลือกเชิงทอร์กในปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกยังหมายถึงทิศทางการหมุน ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาแบบคอนโรทารีสามารถหมุนได้สองทิศทาง ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์เอนันติโอเมอร์ ในขณะที่ปฏิกิริยาที่มีความเลือกเชิงทอร์กจะจำกัดทิศทางการหมุนเพียงทิศทางเดียว (บางส่วนหรือทั้งหมด) เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มี เอนันติโอเมอ ร์ส่วนเกิน

หากการเปิดวงแหวนของ 3,4-ไดเมทิลไซโคลบิวทีนเกิดขึ้นภายใต้สภาวะทางเคมีแสง ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิเซชันที่เกิดขึ้นจะเป็นแบบดิสโรทาโทรีแทนที่จะเป็นแบบคอนโรทาโทรี ดังที่เห็นได้จากแผนภาพความสัมพันธ์สำหรับปฏิกิริยาการเปิดวงแหวนในสถานะกระตุ้นที่อนุญาต

เฉพาะโหมดการหมุนแบบผิดปกติ (disrotatory mode) ที่รักษาความสมมาตรเกี่ยวกับระนาบสะท้อนตลอดปฏิกิริยาเท่านั้นที่จะส่งผลให้เกิดการทับซ้อนของออร์บิทัลสูงสุดในสถานะเปลี่ยนผ่าน และเช่นเดียวกันนี้ จะส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในสถานะกระตุ้นที่มีความเสถียรเทียบเท่ากับสถานะกระตุ้นของสารตั้งต้น

ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกเกิดขึ้นบ่อยครั้งในธรรมชาติ^{[ 5 ]} หนึ่งในปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกที่พบบ่อยที่สุด คือการสังเคราะห์วิตามินดี

ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการเปิดวงแหวนแบบคอนโรทาโทรีที่เหนี่ยวนำด้วยแสงของ 7-ดีไฮโดรคอเลสเตอรอลเพื่อสร้างพรีวิตามินดี3 จากนั้นการเคลื่อนย้ายไฮไดรด์ [1,7] จะสร้างวิตามินดีขึ้น

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการสังเคราะห์ทางชีวภาพของอะราโนติน ซึ่งเป็นออกซีพีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ และสารประกอบที่เกี่ยวข้อง

การเกิดอีพอกซิเดชันโดยเอนไซม์ของไดคีโทไพเพอราซีนที่ได้จากฟีนิลอะลานีนจะก่อให้เกิดอะรีนออกไซด์ ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิเซชันแบบเปิดวงแหวนแบบดิสโรทาโทรี 6π เพื่อสร้างออกซีพีนที่ไม่เป็นวงแหวน หลังจากเกิดอีพอกซิเดชันครั้งที่สองของวงแหวน ไนโตรเจนที่เป็นนิวคลีโอฟิลิกที่อยู่ใกล้เคียงจะเข้าโจมตีคาร์บอนที่เป็นอิเล็กโทรฟิลิก ทำให้เกิดวงแหวนห้าเหลี่ยม ระบบวงแหวนที่ได้นี้เป็นระบบวงแหวนทั่วไปที่พบในอะราโนตินและสารประกอบที่เกี่ยวข้อง

เบนโซนอร์คาราไดอีนไดเทอร์พีนอยด์ (ด้านซ้ายล่าง) ถูกจัดเรียงใหม่เป็นเบนโซไซโคลเฮปตาไตรอีนไดเทอร์พีนอยด์ไอโซซัลวิพูเบอร์ลิน (ด้านขวา) โดยการต้มสารละลายเมทิลีนคลอไรด์ การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถมองได้ว่าเป็นปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกแบบดิสโรทารี ตามด้วยการเคลื่อนย้ายไฮโดรเจนแบบซูพราเฟเชียล 1,5-ซิกมาโทรปิกสองครั้ง ดังแสดงด้านล่าง^{[ 6 ]}

ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิกที่ได้รับการศึกษาบ่อยครั้งคือการเปิดวงแหวนด้วยความร้อนแบบคอนโรทาโทรีของเบนโซไซโคลบิ วที น ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาคือออร์โธ-ควิโนไดมีเทนที่ไม่เสถียรมาก แต่โมเลกุลนี้สามารถดักจับได้ในการเติมแบบเอนโดด้วยไดเอโนไฟล์ ที่แข็งแรง เช่นมาเลอิกแอน ไฮไดรด์ ไปยังแอด ดักต์ ดีลส์-อัลเดอร์ผลผลิตทางเคมีสำหรับการเปิดวงแหวนของเบนโซไซโคลบิวเทนที่แสดงในแผนภาพที่ 2พบว่าขึ้นอยู่กับลักษณะของหมู่ แทนที่ R ^{[ 7 ]} ด้วย ตัวทำละลายปฏิกิริยาเช่นโทลูอีนและอุณหภูมิปฏิกิริยา 110  °C ผลผลิตจะเพิ่มขึ้นจากเมทิลไปเป็นไอโซบิวทิลเมทิลไปเป็น(ไตรเมทิลไซลิล)เมทิลอัตราปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นสำหรับ สารประกอบ ไตรเมทิลไซลิลสามารถอธิบายได้ด้วยไฮเปอร์คอนจูเกชันของซิลิคอนเนื่องจากพันธะ βC-Si ทำให้พันธะ CC ของไซโคลบิวเทนอ่อนลงโดยการบริจาคอิเล็กตรอน

ปฏิกิริยาลูกโซ่อิเล็กโทรไซคลิกเลียนแบบชีวภาพถูกค้นพบโดยเกี่ยวข้องกับการแยกและการสังเคราะห์กรดเอนไดแอนดริกบางชนิด: ^{[ 8 ] [ 9 ]}

ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไซคลิก แบบไม่สมมาตรเป็นสาขาใหม่ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ในปัจจุบัน ปฏิกิริยาที่ศึกษากันมากที่สุดในสาขานี้คือการสังเคราะห์ β-lactam ของ Staudinger 4π ^{[ 10 ]}และปฏิกิริยา Nazarov 4π การเร่งปฏิกิริยาแบบไม่สมมาตรของทั้งสองปฏิกิริยาได้รับการควบคุมโดยการใช้ตัวช่วยไครัลและปฏิกิริยา Nazarov ได้รับการดำเนินการเร่งปฏิกิริยาโดยใช้กรด Lewis ไค รัล กรด Brønstedและเอมีนไครัล^{[ 11 ]}