تفاعل عضوي

تفاعل ديلز–ألدر

تفاعل ديلز–ألدر إضافة حلقية متزامنة [4+2] بين دايين مترافق ومحب للدايين، تكوّن هياكل الهكسين الحلقي بنتائج فراغية يمكن التنبؤ بها.

مخطط تفاعل ديلز–ألدر: يتحد 1,3-بيوتادايين والإيثيلين عند التسخين ليعطيا الهكسين الحلقي، مع إبراز رابطتي سيغما C–C الجديدتين
تفاعل ديلز–ألدر: يكوّن الدايين والمحب للدايين حلقة سداسية، مع إبراز الرابطتين C–C الجديدتين.

مخطط التفاعل

دايين مترافق + محب للدايين -> مشتق الهكسين الحلقيتفاعل حراري؛ والشائع دايينات غنية بالإلكترونات ومحبات دايين فقيرة بالإلكترونات.

SMILES التفاعل الرئيسي: C=CC=C.C=CC=O>>O=CC1C=CCCC1

مثالان شائعان

بيوتادايين + إيثين

مثال تعليمي كلاسيكي يكوّن الهكسين الحلقي.

البنتادايين الحلقي + أنهيدريد الماليك

مثال مخبري شائع يُظهر انتقائية endo.

استخدام MolDraw

استخدم MolDraw لإظهار هندسة الدايين ومجموعات المحب للدايين البديلة والكيمياء الفراغية ونواتج الإضافة الحلقية.

كيف يحدث التفاعل

تفاعل ديلز–ألدر إضافة حلقية متزامنة [4+2] بين دايين مترافق ومحب للدايين (ألكين أو ألكاين). يُعاد ترتيب ستة إلكترونات π في خطوة واحدة عبر حالة انتقالية حلقية، فتتكون رابطتا σ ‏C–C جديدتان وحلقة هكسين حلقي. لا يتكون أي وسيط، ولهذا تبقى الكيمياء الفراغية للمحب للدايين محفوظة في الناتج: فالمحب للدايين cis يعطي مجموعات بديلة cis على الحلقة.

الظروف ونطاق التطبيق

  • يجب أن يتمكن الدايين من اتخاذ التشكّل s-cis. والبنتادايين الحلقي مثبّت في التشكّل s-cis وشديد التفاعل.
  • تُسرّع المجموعات الساحبة للإلكترونات على المحب للدايين (C=O، CN، CO2R) والمجموعات المانحة للإلكترونات على الدايين التفاعلَ ذا الطلب الإلكتروني العادي.
  • مع الدايينات الحلقية، يُفضَّل عادةً الناتج endo تحت التحكم الحركي (قاعدة endo).
  • يمكن لأحماض لويس تسريع التفاعل ورفع انتقائيته.

الأسئلة الشائعة

كيف أرسمه بوضوح؟ رقّم ذرات كربون الدايين من 1 إلى 4 وارسم ثلاثة أسهم منحنية حول الحلقة لإظهار حركة الإلكترونات المتزامنة. استخدم الروابط الإسفينية والمخططة في الناتج لإظهار الكيمياء الفراغية endo/exo. ما تفاعل ديلز–ألدر العكسي؟ هو التفاعل المعاكس عند التسخين، ويُستخدم مثلًا لتكسير ثنائي البنتادايين الحلقي وإعادته إلى البنتادايين الحلقي.