有机合成狄尔斯-阿德耳反应Diels-Alder反应
Diels-Alder原理
+2]cycloaddition reaction)。 2、當共軛雙烯類(diene)上含有推電子基(烷基、烷氧基等)以及 親二烯物上有拉電子基時(羰基、酯基等),則反應速率加快。 3、此反應是一步發生的協同反應,也就是鍵的斷裂與生成是同時發 生的,與一般離子型或自由基型的化學反應不同。狄爾斯-阿德耳反 應不存在著形成活性的反應中間體,其反應過渡狀態包括雙烯的π電 子軌道和親二烯物的π電子軌道呈上下重疊狀態,此時原本的 3 個舊π 鍵經反應後新形成了 2 個新的 δ 鍵及 1 個新的 π 鍵。
O
+
O
O
反應機構:
O
O O
三、實驗原理:
狄爾斯-阿德耳反應(Diels-Alder Reaction): 1、狄爾斯-阿德耳反應是個一親二烯試劑(dienophile)對一個共軛 雙烯(conjugated diene)的 1,4 環化加成反應,反應包含著一個 2π電 子系統對一個 4π電子系統的加成,故也稱之為[4+2]環化加成反應([4
R1
R2
trans
3共軛雙烯類上的雙鍵需為 s-cis 形式,不能是 s-trans 形式否則會因
立體扭曲張力過大而無法進行狄爾斯-阿德耳反應。
R
R
+
4鍵的斷裂與生成同時發生
高度扭曲
5、當環二烯和一環狀的親二烯體彼此反應時,超過一個立體異構物 是可能的,而主要的異構物就是其過渡狀態有最大的π電子重疊。而 對於內向異構物(endo-isomer)的形成在過渡狀態是二烯直接接在親 二烯體物上端;外向異構物(exo-isomer)其過渡狀態是二烯和親二 烯體以階梯的方式排列。如下圖:
四、實驗步驟:
(1)二環戊二烯的裂解(cracking): 取一個 50 毫升的圓底燒瓶加入 5 毫升二環戊二烯(dicyclopentadiene) ↓ 進行部分蒸餾,溫度需小心控制,環戊二烯(cyclopentadiene, b.p.=40~42℃) ↓ 冰浴下收集環戊二烯 1 毫升(以防止再度聚合成二環戊二烯)
dielsalder反应机理
dielsalder反应机理迪耳斯-阿尔德反应是一种重要的有机合成反应,反应的基本机理涉及到亲电烯和亲核烯(烯烃)之间的加成反应。
迪耳斯-阿尔德反应的基本步骤如下:1.亲电烯(由亲电试剂提供,如醛、酮、酯、羧酸等)通过加成反应形成亲电烯基中间体,即产生一个带有正电荷部分的化合物。
2.亲核烯(由亲核试剂提供,如烯烃、亚砜等)通过加成反应攻击亲电烯基中间体,与之发生共轭加成反应,形成稳定的六元环结构。
3.反应得到的产物可能是顺式产物(两个官能团在产物中相对位置保持不变)或反式产物(两个官能团在产物中相对位置发生改变)。
顺式产物的生成通常更加稳定,因此是主要产物。
下面以一个具体的例子来说明迪耳斯-阿尔德反应的机理:首先,假设我们有一个亲电烯A(如醛)和一个亲核烯B(如烯烃),它们通过迪耳斯-阿尔德反应形成一个六元环的产物C。
1.亲电烯A首先发生亲电加成反应,其中醛基上的羰基氧原子攻击亲电烯B的π键,生成一个带正电荷的中间体D。
该反应通常由酸性条件催化。
2.亲核烯B接下来作为亲核试剂,通过攻击中间体D上的亲电烯C-C双键,发生共轭加成反应。
整个过程中,π键电子从亲电烯转移到亲核烯上,形成新的六元环结构E。
3.最后,通过质子迁移或酸碱中和等步骤,从产物E中得到最终的六元环产物C。
这个步骤通常在碱性条件下进行。
需要注意的是,迪耳斯-阿尔德反应的机理具有多样性和复杂性。
具体的反应机理取决于反应物的结构、溶剂条件、催化剂等因素。
有时候还会发生一些副反应,如分子内和分子间的竞争反应等。
总结来说,迪耳斯-阿尔德反应是一种通过亲电烯和亲核烯之间的加成反应形成六元环结构的重要有机合成反应。
它的机理涉及亲电烯的加成生成中间体,然后亲核烯进攻该中间体,形成新的六元环产物。
虽然反应机理比较复杂,但它在有机合成中具有广泛的应用前景。
Diels-Alder反应(狄尔斯–阿尔德反应)
Diels-Alder反应(狄尔斯–阿尔德反应)Diels-Alder反应,反电⼦要求的Diels-Alder反应和Hetero-Diels–Alder reaction(杂-Diels–Alder反应)都是[4+2]环加成反应,都属于协同反应。
是由共轭双烯与亲双烯体构建环⼰烯⾻架的经典反应。
反应有丰富的⽴体化学呈现,兼有⽴体选择性、⽴体专⼀性和区域选择性等。
该反应是可逆反应,正向成环的反应温度较低,逆向开环反应需要较⾼的温度。
此反应⽤很少能量就可以合成六元环,是制备不饱和六元环的⾮常重要的环化⼿段之⼀,对推动有机化学反应理论的发展起到了重要作⽤。
Danishefsky⼆烯与⼀般的双烯相⽐,有更好的反应性及位置选择性。
因此,是熟为⼈知的有机合成试剂。
1950年的诺贝尔化学奖颁给了德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学⽣库尔特·阿尔德(Kurt Alder),以表彰他们在1928年发现了著名的“Diels-Alder双烯合成反应”。
反应机理反应机理⼀般认为,在反应时两反应物彼此靠近,相互作⽤, 形成⼀个环状过滤态。
然后逐渐转化为产物分⼦,即旧键的断裂与新键的形成是相互协调地在同⼀步骤中完成的—协同反应,⽆中间体⽣成。
带有给电⼦基团的双烯体和带有吸电⼦基团的亲双烯体进⾏反应。
因为前沿轨道(双烯的HOMO和亲双烯体的LUMO)的能量差越⼩,能够使轨道相互作⽤⽽稳定,从⽽使反应更容易进⾏(电⼦要求型)。
同理,亲双烯体带有给电⼦基,共轭双烯带吸电⼦基的反应也容易进⾏(反电⼦要求型)。
反应是按协同反应顺式加成来进⾏的,优先⽣成endo加成产物(endo规则)。
电⼦要求型的Diels-Alder反应中,⼆次轨道相互作⽤⼤致能解释这⼀规则,但endo/exo选择性也受⽴体影响,根据不同底物,完全选择⽣成exo产物的例⼦也有报道。
除此之外分⼦内的Diels-Alder 反应由于环状结构固定,构型⾃由度较低,也不完全适⽤endo规则。
D-A 反应
狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科,自由的百科全书(重定向自狄尔斯-阿德尔反应)跳转至:导航、搜索共轭(取代的)二烯+(取代的)烯烃↓(取代的)环己烯RXNO:0000006(英语:)又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应,其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。
狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应),共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯[1][2][3]。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应(retro-Diels–Alder)。
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环,是有机化学合成反應中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。
目录[隐藏]∙ 1 发现∙ 2 机理∙ 3 立体化学∙ 4 合成中的价值∙ 5 参见∙ 6 参考资料发现[编辑]本条目没有列出任何参考或来源。
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狄尔斯-阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
最早的关于狄尔斯–阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。
齐克(Zinke)发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构;稍后列别捷夫(Lebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。
Diels-Alder狄更斯-阿尔德反应完整分析
DielsAlder一.機理這是一個一步完成的協同反應。
沒有中間體存在,只有過渡態。
一般條件下是雙烯的最高含電子軌道(HOM)與親雙烯體的最低空軌道(LUMO相互作用成鍵。
由於是不涉及離子的協同反應,故普通的酸鹼對反應沒有影響。
但是路易斯酸可以通過絡合作用影響最低空軌道的能級,所以能催化該反應。
二.立體化學狄耳士-阿德爾反應有如下規律:1、區域選擇性:1.1.lf at least one of the Diels-Alder reagents is symmetrically substituted, thereis only one possible product1.2. Asymmetry in both the die ne and die no phile gen erates two products that arecon stituti onal isomers當有二種產物,到底是鄰位/間位/對位?要視親雙烯體上正電荷之碳優先和雙烯體上之負電荷的碳,鍵結為單鍵,經多次實驗後,多以鄰位為主,或對位為主反應產物往往以「假鄰對位」產物為主。
即若把六元環產物比作苯環,那麼環上官能團(假設有兩個官能團)之間的相互位置以鄰位(如1),或者對位為主(如3)。
3、立體專一性:加熱條件下反應產物以「順旋」產物為唯一產物;光照條件下以「對旋」產物為唯一產物。
比如以下兩個熱反應中,產物7、8的相對立體構型都是唯一的,兩個烯烴原料原有的官能團A,B,C,D的順反立體化學關係都在產物中得到忠實地翻譯。
三.在談Diels-Alder 反應時,為什麼dienophile 上有electronwithdrawing group 會有利於其反應?Ans:要解釋以上的問題需要較深的理論,讓我先用1,4- 丁二烯與乙烯的反應為例來說明,你估妄看之。
首先我們要瞭解1,4- 丁二烯的系統有四個M0 (由每一個碳所提供的p軌域組成)如下圖所示;乙烯的系統則有兩個MO —個較簡單的理論是這個反應只要考慮前沿分子軌域(frontier molecular orbitals) 之間的作用,所謂前沿分子軌域就是指最高佔有電子軌域(highest occupied molecular orbital 簡稱HOMO)以及最低未佔有電子軌域(lowest unoccupied molecular orbital 簡稱LUMO,此處的高低是針對能量而言。
D-A 反应
狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科,自由的百科全书(重定向自狄尔斯-阿德尔反应)跳转至:导航、搜索RXNO:0000006(英语:)又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应,其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。
狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应),共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯[1][2][3]。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应(retro-Diels–Alder)。
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环,是有机化学合成反應中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。
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狄尔斯-阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
最早的关于狄尔斯–阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。
齐克(Zinke)发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构;稍后列别捷夫(Lebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。
不对称Diels-Alder反应
2、立体选择性: 反应产物以“内型”为主,即反应产物 是经过“内型”过渡态得到的!
3、立体专一性: 加热条件下反应产物以“顺旋”产物 为唯一产物;光照条件下以“对旋”产物 为唯一产物!
不对称Diels-Alder 反应中的手性催化剂
• 手性Lewis酸催化剂大多是由手性二醇、二 酚、磺酰胺或噁唑啉与Al、Ti、B、Cu或镧 系元素配位而成的。
• 优点:这种催化剂易于合成,催化效率高,立 体选择性好。
手性二醇类配合物催化剂
• 常用的手性1,2-二醇有:D-甘露糖醇及其衍生物, (S,S)-1,4-二苄氧基-2 ,3-丁二醇, (S,S)-2,3-二羟基1 ,4-二对甲苯磺酸酯, (S,S)-1,4-蒎啶子基-2 ,3-丁 二醇, 1 ,2-蒎二醇,L-酒石酸衍生二醇等。
O N Ph
O N
3
O Ph
手性二酚类配合物催化剂
• 通过光学活性联萘酚与各种金属化合物作 用可以得到不同结构的手性金属芳氧基化 合物。
Ph
SiAr3 O Al Me O SiAr3
OR' OR' Ph
M
R'=H, SiCl4 M=Et2AlCl, EtAlCl2, TiCl4
O Ti O
iPrO Cl
Ph minor
O N O t-Bu + Et2AlCl CH2Cl2 endo:exo=>97:3
O N O t-Bu
96%e.e
3.手性不饱和酮
O OH H ZnCl , -20oC 2 OH H : O OH H
O
endo:exo=15:1
>100
1
O OH H ZnCl2
O OH H >98 :
基础有机化学人名反应
基础有机化学人名反应第四章狄尔斯–阿尔德反应(Diels–Alderreaction)(140)1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。
狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。
这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。
狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。
通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。
如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。
这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。
1928年他们将结果发表。
这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。
他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六员环状化合物:这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。
带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。
常用的亲双烯体有:下列基团也能作为亲双烯体发生反应:常用的双烯体有:a.反应机理??这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子:反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。
例如:正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。
反应过程中,电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。
也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。
b.反应实例??本反应具有很强的区域选择性,当双烯体与亲双烯体上均有取代基时,主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物:???当双烯体上有给电子取代基、亲双烯体上有不饱和基团如:第五章1.傅克反应(Friedel-Craftsreaction)(159)芳烃在Lewis酸(无水氯化铝、氯化锌、三氯化铁、三氟化硼等)存在下发生的酰基化和烷基化反应。
狄尔斯一阿德尔(Diels-Alder)反应
反应产率较低。但改用丙烯醛,产率为100%。
狄尔斯—阿德尔反应是顺式(同面、同面)加 成,加成产物仍保持双烯和亲双烯体原来的构型。 例如:
反应中的1,3-丁二烯以s-顺构象参加反应,
如果二烯的构型如:
均不能进行双烯加
成反应。
狄尔斯—阿德尔反应是可逆的,在一定条件下
该反应产率高,产物可结晶,是重要的增塑剂。此反 应常用于共轭双烯的鉴定和分析。
狄尔斯—阿德尔(Diels-Alder)反应是1,4加成 反应,产物为六元环的化合物,反应在加热条件下进 行,是合成六元环的重要方法(见18.2节)。反应物 分两个部分,其一是共轭双烯 (称双烯体),另一个 为含烯键的化合物,称为亲双烯体(dienophile), 所以反应又称双烯合成。一般亲双烯体上带有拉电子 基团时,具有较高的反应活性。例如:
可开环转变为双烯和亲双烯体。如:
5. 10 狄尔斯一阿德尔(Diels-Alder)反应 丁二烯和顺丁烯二酸酐在苯溶液中加热可以生成
环状的1,4加成产物。这个反应叫狄尔斯-阿德尔反应。
[O.P.H.Diels(1876-1954)德国化学家。K.Alder(1902-1958) 出生于波兰,后移民居德国,在Diels名下获博士学位。1928 年他们发现了Diela-Alder反应,并因双烯合成的研究成果获 1950年诺贝尔化学奖。]
D-A 反应
狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科,自由的百科全书(重定向自狄尔斯-阿德尔反应)跳转至:导航、搜索狄尔斯–阿尔德反应命名根据奥托·迪尔斯库尔特·阿尔德反应类型环加成反应反应共轭(取代的)二烯+(取代的)烯烃↓(取代的)环己烯标识RSC序号RXNO:0000006)又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应,其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。
狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应),共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯[1][2][3]。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应(retro-Diels–Alder)。
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环,是有机化学合成反應中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。
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狄尔斯-阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
最早的关于狄尔斯–阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。
狄尔斯–阿尔德反应
狄尔斯–阿尔德反应(英语:Diels–Alder reactio n)又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应,其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。
狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应),共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯[1][2][3]。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Di els–Alder反应(retro-Diels–Alder)。
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环,是有机化学合成反應中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。
狄尔斯-阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
最早的关于狄尔斯–阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。
齐克(Zinke)发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构;稍后列别捷夫(L ebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。
但这两人都没有认识到这些事实背后更深层次的东西。
1906年德国慕尼黑大学研究生阿尔布莱希特(Albrech t)按导师惕勒(Thiele)的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合,合成一种染料的实验。
当时他们试图用苯醌替代其他酮做实验,但是苯醌在碱性条件下很容易分解。
d-a反应
狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科,自由的百科全书(重定向自狄尔斯-阿德尔反应)跳转至:导航、搜索)又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应,其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。
狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应),共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯[1][2][3]。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应(retro-Diels–Alder)。
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环,是有机化学合成反應中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。
反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。
目录[隐藏]1 发现2 机理3 立体化学4 合成中的价值5 参见6 参考资料发现[编辑]本条目没有列出任何参考或来源。
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狄尔斯-阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels)和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
最早的关于狄尔斯–阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。
齐克(Zinke)发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构;稍后列别捷夫(Lebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。
但这两人都没有认识到这些事实背后更深层次的东西。
1906年德国慕尼黑大学研究生阿尔布莱希特(Albrecht)按导师惕勒(Thiele)的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合,合成一种染料的实验。
Diels-Alder反应
别捷夫(Lebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。但这两 人都没有认识到这些事实背后更深层次的东西。
1906 年 1906 年德国慕尼黑大学研究生阿尔布莱希特(Albrecht)按导师惕勒 (Thiele)的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合,合成一种染料的实验。 当时他们试图用苯醌替代其他酮做实验,但是苯醌在碱性条件下很容易分解。 实验没有成功。阿尔布莱希特发现不加碱反应也能进行,但是得到了一个没 有颜色的化合物。阿尔布莱希特提了一个错误的结构解释实验结果。 1920 年德国人冯·欧拉(von Euler)和学生约瑟夫(Joseph)研究异戊二 烯与苯醌反应产物的结构。他们正确地提出了狄尔斯-阿尔德产物结构,也提 出了反应可能经历的机理。事实上他们离狄尔斯-阿尔德反应的发现已经非常 近了。但冯·欧拉并没有深入研究下去,因为他的主业是生物化学(后因研究 发酵而获诺贝尔奖),对狄尔斯-阿尔德反应的研究纯属娱乐消遣性质的,所 以狄尔斯-阿德尔反应再次沉没下去。
响。但是路易斯酸可以通过络合作用影响最低空 轨道的能级,所以能催化该反应。
编辑本段立体化学 狄尔斯-阿尔德反应有如下规律: 1、区域选择性:反应产物往往以“假邻
对位”产物为主。即若把六元环
阿尔德反应 产物比作苯环,那么环上官能团(假设有两个官能团)之间的相互位置 以邻位(如 1),或者对位为主(如 3)。 狄尔斯-阿尔德反应 2、立体选择性:反应产物以“内型(即 5)”为主,即反应主产物是经过“内 型”过渡态得到的。 狄尔斯-阿尔德反应 3、立体专一性:加热条件下反应产物以“顺旋”产物为唯一产物;光照条 件下以“对旋”产物为唯一产物。
诺贝尔化学奖 狄尔斯-阿尔德反应是 1928 年由德国化学家奥托·迪尔斯(Otto Paul Hermann Diels) 和他的学生库尔特·阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此 获得 1950 年的诺贝尔化学奖。
狄尔斯—阿德尔反应(Diels—Alder反应,D-A反应)知识总结
狄尔斯—阿德尔反应(Diels—Alder反应)1928年,德国化学家O.Diels(狄尔斯)和他的学生K.Alder(阿尔德)在研究1,3-丁二烯和顺丁烯二酸酐的互相作用时发现了一类反应——共轭二烯烃和某些具有碳碳双键、碳碳叁键的不饱和化合物进行1,4-加成,生成六元环状化合物的反应,这类反应称为Diels-Alder反应,又称双烯合成反应(diene synthesis)。
Diels-Alder反应的反应物分成两部分,一部分提供共轭双烯,称为双烯体,另一部分提供不饱和键,称为亲双烯体。
改变共轭双烯和亲双烯体的结构,可以得到多种类型的化合物,并且许多反应在室温或在溶剂中加热即可进行,产率也比较高,是合成六元环化物的重要方法。
例如:(双烯体)(亲双烯体)1,3-丁二烯和顺丁烯二酸酐反应生成白色固体,该反应可用于鉴别共轭二烯烃。
Diels-Alder反应的应用范围非常广泛,在有机合成中有非常重要的作用。
O.Diels和K.Alder因这一反应的发现共同获得了1950年诺贝尔化学奖。
Diels-Alder反应通式为:(双烯体)(亲双烯体)EDG(electron donating group,给电子基团) EWG(electron withdrawing group,吸电子基团) 1.Diels-Alder反应的特点:(1)Diels-Alder反应是一步完成的,新的σ键和π键的生成和旧的π键的断裂是同步进行的。
反应时,反应物分子彼此靠近互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子。
即旧键的断裂和新键的形成是相互协调地在同一步骤中完成的。
具有这种特点的反应称为协同反应(synergistic reaction)。
在协同反应中,没有活性中间体如碳正离子、碳负离子、自由基等产生。
(2)发生Diels-Alder反应的双烯体的两个碳碳双键必须取顺式构象,如:开链共轭双烯同环共轭双烯异环共轭双烯环内外共轭双烯反式的双烯体不能发生Diels-Alder反应,如:空间位阻因素对Diels-Alder反应的影响较大,有些双烯体的两个碳碳双键虽然是顺式构象,但由于1,4位取代基的位阻较大,也不能发生该类反应,如:值得说明的是,双烯体的2,3位有取代基对Diels-Alder反应不形成位阻,合适的取代基还能促使双烯体取顺式构象,此时对反应有利。
基础有机化学人名反应学习资料
基础有机化学人名反应第四章狄尔斯–阿尔德反应(Diels–Alder reaction)(140)1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸二乙酯(半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂)与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。
狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。
这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。
狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。
通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。
如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。
这个现象深深地吸引了狄尔斯,他与另一个研究生阿尔德一起提出了正确的双烯加成物的结构。
1928年他们将结果发表。
这标志着狄尔斯-阿德尔反应的正式发现。
他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。
含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六员环状化合物:这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。
带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。
常用的亲双烯体有:下列基团也能作为亲双烯体发生反应:常用的双烯体有:a.反应机理这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体彼此靠近,互相作用,形成一个环状过渡态,然后逐渐转化为产物分子:反应是按顺式加成方式进行的,反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。
例如:正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。
反应过程中,电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。
也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。
b.反应实例本反应具有很强的区域选择性,当双烯体与亲双烯体上均有取代基时,主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物:当双烯体上有给电子取代基、亲双烯体上有不饱和基团如:第五章1.傅克反应(Friedel-Crafts reaction)(159)芳烃在Lewis酸(无水氯化铝、氯化锌、三氯化铁、三氟化硼等)存在下发生的酰基化和烷基化反应。
迪尔斯-阿尔德
1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔 特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应,称为迪尔斯阿尔德反应,又叫Diels-Alder反应,他们也因此获得 1950年的诺贝尔化学奖。
人物简介
1928年,德国化学家Diets O(狄尔斯)和Alder K(阿尔德)在研 究1,3-丁二烯和顺丁烯二酸酐的互 相作用时发现了一类反应——共 扼双烯与含有烯键或炔键的化合 物互相作用生成六元环状化合物 的反应。这类反应称为DietsAlder反应,又称双烯合成(diene synthesis)。1950年诺贝尔化学奖 授予了狄尔斯和阿尔德,以表彰 他们对双烯合成及对塑料研究所 做出的突出贡献。
另外D-A反应可用来合成各种类型的含六元环的有机化合物,并 广泛用于精细合成化工产品及中间体的合成。如:香料新铃兰醛(两种 异构体的混合物)的合成,农药氯丹的合成,染料中间体蒽醌的合成。
Sorensen及Evans两个研究组实现了分子内Diels-Alder反应合成 FR182877的全合成。
ent-FR182877(11)
狄尔斯-阿尔德反应有如下规律:
1、区域选择性:反应产物往往以“邻对位”产物为主
2、立体选择性
当双烯体为环状化合物时,与有取代基的亲双烯体反应,一般生 成内型产物和外型产物
动力学控制
热力学控制
3、立体专一性
从亲双烯体来看。除极少数例外,通常是顺式加成反应, 即在亲双烯体中处于顺式的原子团,在形成六元环时仍为顺 式——立体专一性。
奥托·狄尔斯(Otto Diels,1876—1954)
阿尔德(Alder,Kurt, 1902-1958)
环加成反应机理:
思考:
D-A反应的特点
作用:提纯双烯化合物和制备少量不易制备的双烯化合物
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The Diels-Alder Reaction: Original Discovery
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O. Diels, K. Alder, Justis Leibigs Ann. Chem. 1928, 460, 98.
The Diels-Alder Reaction: Original Discovery
Transannular P. Deslongchamps, Tetrahedron 2001, 57, 4243.
The Diels-Alder Reaction: Original Discovery
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The Diels-Alder Reaction: General Principles
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Regioselective Diels-Alder Reactions: Early Examples
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Albrecht (1906): O C5H5
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Staudinger (1912): O
O For commentary, see: J. Berson, Tetrahedron 1992, 48, 3.
The Diels-Alder Reaction: Almost a Reaction of Another Name
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R. B. Woodward and co-workers, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 4223.
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Thiele (1906):
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von Euler (1920): O
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For commentary, see: J. Berson, Tetrahedron 1992, 48, 3.
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O. Diels, K. Alder, Justis Leibigs Ann. Chem. 1928, 460, 98.
The Diels-Alder Reaction: Original Discovery
O +
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The Diels-Alder Reaction
Lecture Notes
Key Reviews:
Total Synthesis K.C. Nicolaou, S.A. Snyder, T. Montagnon, G. Vasillikogiannakis,
Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1668. Asymmetric
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O. Diels, K. Alder, Justis Leibigs Ann. Chem. 1928, 460, 98.