Réaction organique

Réaction de Diels-Alder

La réaction de Diels-Alder est une cycloaddition [4+2] concertée entre un diène conjugué et un diénophile ; elle forme des squelettes cyclohexène avec une stéréochimie prévisible.

Schéma de la réaction de Diels–Alder : le buta-1,3-diène et l'éthylène s'associent à chaud pour donner le cyclohexène, les deux nouvelles liaisons sigma C–C étant mises en évidence
Réaction de Diels–Alder : un diène et un diénophile forment un cycle à six chaînons ; les deux nouvelles liaisons C–C sont mises en évidence.

Schéma réactionnel

diène conjugué + diénophile -> dérivé du cyclohexèneRéaction thermique ; on associe souvent des diènes riches en électrons à des diénophiles pauvres en électrons.

SMILES de la réaction principale : C=CC=C.C=CC=O>>O=CC1C=CCCC1

Deux exemples courants

Butadiène + éthène

Exemple classique d'enseignement formant le cyclohexène.

Cyclopentadiène + anhydride maléique

Exemple de TP courant montrant la sélectivité endo.

Utilisation de MolDraw

Utilisez MolDraw pour représenter la géométrie du diène, les substituants du diénophile, la stéréochimie et les produits de cycloaddition.

Mécanisme

La réaction de Diels–Alder est une cycloaddition [4+2] concertée entre un diène conjugué et un diénophile (un alcène ou un alcyne). Six électrons π se réorganisent en une seule étape via un état de transition cyclique, formant deux nouvelles liaisons σ C–C et un cycle cyclohexène. Aucun intermédiaire ne se forme, c'est pourquoi la stéréochimie du diénophile est conservée dans le produit : un diénophile cis donne des substituants cis sur le cycle.

Conditions et portée

  • Le diène doit pouvoir adopter la conformation s-cis. Le cyclopentadiène est bloqué en s-cis et très réactif.
  • Des groupes électroattracteurs sur le diénophile (C=O, CN, CO2R) et des groupes électrodonneurs sur le diène accélèrent la réaction à demande électronique normale.
  • Avec les diènes cycliques, le produit endo est généralement favorisé sous contrôle cinétique (règle endo).
  • Les acides de Lewis peuvent accélérer la réaction et augmenter la sélectivité.

FAQ

Comment la dessiner clairement ? Numérotez les carbones du diène de 1 à 4 et tracez trois flèches courbes autour du cycle pour montrer le flux d'électrons concerté. Utilisez des liaisons en coin plein et hachurées sur le produit pour indiquer la stéréochimie endo/exo. Qu'est-ce qu'une rétro-Diels–Alder ? La réaction inverse à chaud, utilisée par exemple pour craquer le dicyclopentadiène en cyclopentadiène.