狄尔斯-阿尔德反应双烯合成1950年诺贝尔化学奖(课堂PPT)
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• 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。
• 1927年他用硒在300℃使胆甾醇脱氢,得到一种被 称为"狄尔斯烃"(C18H16)的芳香族化合物
• 1928年他和助手K.阿尔德发现双烯合成反应，并
明确地解释这个合成反应的过程,同时强调指出
2
• 阿尔德（ Kurt Alder 1902-1958) • 德国有机化学家。 • 1902年7月10日生于如今是波兰的霍茹夫 • 1926年他获得哲学博士学位 • 1928年和狄尔斯发现双烯合成反应 • 1934年阿尔德在基尔大学获得了教授职位 • 1940年以后他是科隆大学的化学教授 • 1950年和他的老师狄尔斯一起获得诺贝尔化学奖 • 此时他48岁 • 1958年6月20日卒于科隆
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• 1928年，狄尔斯和他的另一个学生阿尔德在1,3-丁二烯和顺丁 烯二酸酐的研究中，发现共轭双烯与含有双键或三键化合物反应时， 生成六元环状化合物，提供了正确的双烯加成物的结构，并将其发 表，这标志着Diels-Alder反应的正式发现。
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有机合成中的应用和贡献
• 早在1928年Diels和Alder发表Diels-Alder反应基石的论文中就预言： 该反应使得天然产物及其相关复杂化合物合成的可能性更加贴近。
• 俄国物理学家列别捷夫（Lebedev）指出了乙烯基环己烯是丁 二烯二聚体的转化关系；
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• 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；
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• 本反应具有很强的区域选择性，当双烯体和亲双烯体都有取代基 时，主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物。
10
• 遵循内型规则，优先形成内形产物。其根源在于当采取内型方式 时，亲双烯体上的取代基与双烯体π轨道存在有利的次级相互作 用。
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发现历程
• 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；
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• 1921年，狄尔斯和其研究生巴克（Back）研究偶氮二羧酸乙酯（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。
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Diels-Alder反应：
• 含有一个活泼的双键或三键的化合物与共轭二烯类化合物发生 1,4-加成，生成六元环状化合物：
4ຫໍສະໝຸດ Baidu
•在这反应中，含有共轭双键的二烯烃叫做双烯体；含有碳碳双键 （或碳碳三键）的烯类化合物（或炔类化合物）叫做亲双烯体。在 亲双烯体的双键（或三键）碳原子上，如果带有强的拉电子的取代 基（例如羰基等），反应则较易进行。
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• 常用的亲双烯体有：
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• 下列基团也能作为亲双烯体发生反应： • 带有推电子基的双烯体同样有利于反应的进行，常用的双烯体有：
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• 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，形成一个环状过渡物，新键的形成和原有π键的断裂同时 进行，一步生成加成物。
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反应特点
• 顺式加成，反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如：
• 1937年Alder将该法用于萜烯（分子中碳原子数都是5的整数倍） 合成。
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• 1950年，伍德沃德 Woodward（1965年诺贝尔化学奖得主，现代 有机合成之父）第一个开创了狄尔斯-阿尔德反应在全合成中的应 用。他以极其精巧的技术，合成了胆甾醇、皮质酮（肾上腺皮质 激素）、马钱子碱（兴奋剂）、利血平（降血压及安定药）、叶 绿素等多种复杂有机化合物。
• Diels-Alder反应还在盖茨Gates的吗啡合成，斯托克Stork的斑蝥素 合成等很多复杂生物有机化合物合成中得到了卓越的表现。
• 半个世纪以来由于Diels-Alder反应的独特区域选择性和立体选择 性成环能力，被越来越广泛的应用到天然产物的合成中。
• 2002年，为纪念Alder诞辰100周年Nicolau等人对Diels-Alder反应在 天然产物全合成中的应用进行了专门的综述。 Diels-Alder反应在 现在有机化学合成中表现出举足轻重的作用。
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19
谢谢！
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1950年诺贝尔化学奖得主——狄尔斯和阿尔德（德国） 发现并发展了双稀合成法
张金相，崔弘
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1950年诺贝尔化学奖获得者介绍
• 奥托·保罗·赫尔曼·狄尔斯（OttoP.H.Diels，1876-1954）
• 1876年1月23日生于汉堡
• 1899年在柏林大学获得哲学博士学位
• 1906年开始研究胆甾醇的结构,从胆结石中分离 出纯的胆固醇,并通过氧化作用将它转变成"狄尔 斯酸"
• 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。
• 1927年他用硒在300℃使胆甾醇脱氢,得到一种被 称为"狄尔斯烃"(C18H16)的芳香族化合物
• 1928年他和助手K.阿尔德发现双烯合成反应，并
明确地解释这个合成反应的过程,同时强调指出
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• 阿尔德（ Kurt Alder 1902-1958) • 德国有机化学家。 • 1902年7月10日生于如今是波兰的霍茹夫 • 1926年他获得哲学博士学位 • 1928年和狄尔斯发现双烯合成反应 • 1934年阿尔德在基尔大学获得了教授职位 • 1940年以后他是科隆大学的化学教授 • 1950年和他的老师狄尔斯一起获得诺贝尔化学奖 • 此时他48岁 • 1958年6月20日卒于科隆
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• 1928年，狄尔斯和他的另一个学生阿尔德在1,3-丁二烯和顺丁 烯二酸酐的研究中，发现共轭双烯与含有双键或三键化合物反应时， 生成六元环状化合物，提供了正确的双烯加成物的结构，并将其发 表，这标志着Diels-Alder反应的正式发现。
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有机合成中的应用和贡献
• 早在1928年Diels和Alder发表Diels-Alder反应基石的论文中就预言： 该反应使得天然产物及其相关复杂化合物合成的可能性更加贴近。
• 俄国物理学家列别捷夫（Lebedev）指出了乙烯基环己烯是丁 二烯二聚体的转化关系；
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• 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；
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• 本反应具有很强的区域选择性，当双烯体和亲双烯体都有取代基 时，主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物。
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• 遵循内型规则，优先形成内形产物。其根源在于当采取内型方式 时，亲双烯体上的取代基与双烯体π轨道存在有利的次级相互作 用。
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发现历程
• 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；
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• 1921年，狄尔斯和其研究生巴克（Back）研究偶氮二羧酸乙酯（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。
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Diels-Alder反应：
• 含有一个活泼的双键或三键的化合物与共轭二烯类化合物发生 1,4-加成，生成六元环状化合物：
4ຫໍສະໝຸດ Baidu
•在这反应中，含有共轭双键的二烯烃叫做双烯体；含有碳碳双键 （或碳碳三键）的烯类化合物（或炔类化合物）叫做亲双烯体。在 亲双烯体的双键（或三键）碳原子上，如果带有强的拉电子的取代 基（例如羰基等），反应则较易进行。
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• 常用的亲双烯体有：
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• 下列基团也能作为亲双烯体发生反应： • 带有推电子基的双烯体同样有利于反应的进行，常用的双烯体有：
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• 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，形成一个环状过渡物，新键的形成和原有π键的断裂同时 进行，一步生成加成物。
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反应特点
• 顺式加成，反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如：
• 1937年Alder将该法用于萜烯（分子中碳原子数都是5的整数倍） 合成。
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• 1950年，伍德沃德 Woodward（1965年诺贝尔化学奖得主，现代 有机合成之父）第一个开创了狄尔斯-阿尔德反应在全合成中的应 用。他以极其精巧的技术，合成了胆甾醇、皮质酮（肾上腺皮质 激素）、马钱子碱（兴奋剂）、利血平（降血压及安定药）、叶 绿素等多种复杂有机化合物。
• Diels-Alder反应还在盖茨Gates的吗啡合成，斯托克Stork的斑蝥素 合成等很多复杂生物有机化合物合成中得到了卓越的表现。
• 半个世纪以来由于Diels-Alder反应的独特区域选择性和立体选择 性成环能力，被越来越广泛的应用到天然产物的合成中。
• 2002年，为纪念Alder诞辰100周年Nicolau等人对Diels-Alder反应在 天然产物全合成中的应用进行了专门的综述。 Diels-Alder反应在 现在有机化学合成中表现出举足轻重的作用。
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谢谢！
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1950年诺贝尔化学奖得主——狄尔斯和阿尔德（德国） 发现并发展了双稀合成法
张金相，崔弘
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1950年诺贝尔化学奖获得者介绍
• 奥托·保罗·赫尔曼·狄尔斯（OttoP.H.Diels，1876-1954）
• 1876年1月23日生于汉堡
• 1899年在柏林大学获得哲学博士学位
• 1906年开始研究胆甾醇的结构,从胆结石中分离 出纯的胆固醇,并通过氧化作用将它转变成"狄尔 斯酸"