Reazione organica

Reazione di Diels-Alder

La reazione di Diels-Alder è una cicloaddizione [4+2] concertata tra un diene coniugato e un dienofilo, che forma scheletri cicloesenici con esiti stereochimici prevedibili.

Schema della reazione di Diels–Alder: 1,3-butadiene ed etilene si combinano per riscaldamento dando cicloesene, con i due nuovi legami sigma C–C evidenziati
Reazione di Diels–Alder: un diene e un dienofilo formano un anello a sei termini; i due nuovi legami C–C sono evidenziati.

Schema di reazione

diene coniugato + dienofilo -> derivato del cicloeseneReazione termica; sono comuni dieni ricchi di elettroni e dienofili poveri di elettroni.

SMILES di reazione principale: C=CC=C.C=CC=O>>O=CC1C=CCCC1

Due esempi comuni

Butadiene + etene

Classico esempio didattico che forma cicloesene.

Ciclopentadiene + anidride maleica

Comune esempio di laboratorio che mostra la selettività endo.

Uso di MolDraw

Usa MolDraw per mostrare la geometria del diene, i sostituenti del dienofilo, la stereochimica e i prodotti di cicloaddizione.

Come funziona

La reazione di Diels–Alder è una cicloaddizione [4+2] concertata tra un diene coniugato e un dienofilo (un alchene o un alchino). Sei elettroni π si riorganizzano in un unico passaggio attraverso uno stato di transizione ciclico, formando due nuovi legami σ C–C e un anello cicloesenico. Non si forma alcun intermedio, ed è per questo che la stereochimica del dienofilo si conserva nel prodotto: un dienofilo cis dà sostituenti cis sull'anello.

Condizioni e campo di applicazione

  • Il diene deve poter assumere la conformazione s-cis. Il ciclopentadiene è bloccato in s-cis ed è molto reattivo.
  • I gruppi elettron-attrattori sul dienofilo (C=O, CN, CO2R) e i gruppi elettron-donatori sul diene accelerano la reazione a domanda elettronica normale.
  • Con i dieni ciclici, in condizioni di controllo cinetico è di solito favorito il prodotto endo (regola endo).
  • Gli acidi di Lewis possono accelerare la reazione e aumentarne la selettività.

FAQ

Come la disegno in modo chiaro? Numera i carboni del diene da 1 a 4 e disegna tre frecce curve attorno all'anello per mostrare il flusso elettronico concertato. Usa legami a cuneo e tratteggiati sul prodotto per mostrare la stereochimica endo/exo. Che cos'è una retro-Diels–Alder? La reazione inversa per riscaldamento, usata ad esempio per scindere il diciclopentadiene in ciclopentadiene.