Reakcja Dielsa-Aldera

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Reakcja Dielsa-Alderareakcja chemiczna polegająca na skoordynowanej cykloaddycji podstawionego alkenu do sprzężonego dienu. Produktem tej reakcji jest węglowodór cykliczny (np. cykloheksen). Reakcja ta w podwyższonych temperaturach, w fazie gazowej zachodzi spontanicznie bez potrzeby stosowania katalizatorów.

Synteza asymetryczna - reakcja chemiczna, w której następuje wytworzenie nowego centrum stereogenicznego o ustalonej konfiguracji absolutnej. Zwykle centrum stereogenicznym jest węgiel asymetryczny (atom węgla z czterema różnymi podstawnikami).Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.

Nazwa reakcji pochodzi od nazwisk niemieckich chemików: Otto Dielsa i Kurta Aldera którzy po raz pierwszy opisali ją w 1928 roku. Ponieważ nowo opisana reakcja okazała się być niezwykle użyteczną w syntezie organicznej obydwaj badacze zostali w 1950 roku uhonorowani Nagrodą Nobla z chemii.

Addycja Dielsa-Aldera propenu do buta-1,3-dienu prowadząca do otrzymania 4-metylocykloheks-1-enu

Przebieg reakcji[ | edytuj kod]

Reakcja ta zaliczana jest do szerszej grupy procesów chemicznych, nazywanych reakcjami pericyklicznymi. Typ reakcji pericyklicznej, w którym dochodzi do powstania pierścienia to cykloaddycja. Istnieje wiele rodzajów cykloaddycji, jednym z najbardziej rozpowszechnionych typów (do których należy m.in. reakcja Dielsa-Aldera) to cyckloaddycje [4 + 2], których kluczowym etapem jest skoordynowanie nakładanie się dwóch orbitali π jednego substratu i czterech orbitali π drugiego. Reakcje te są względnie łatwe do przeprowadzenia, ze względu na to, że ich stan przejściowy jest tworzony przez układ sześciu elektronów π które tworzą przejściowo strukturę aromatyczną, która obniża energię aktywacji całego procesu. W porównaniu z nimi reakcje cykloaddycji 2+2 (dwóch alkenów) i 4+4 (dwóch dienów) zachodzą znacznie trudniej z powodu braku możliwości tworzenia się układów aromatycznych w kluczowym etapie.

Chlorek cynku, (łac. Zinci chloridum; ZnCl2) – nieorganiczny związek chemiczny, sól cynku i kwasu solnego. Silnie higroskopijny, rozpuszczalny w wodzie, alkoholu etylowym, eterze, glicerynie.Elektrofil (czynnik elektrofilowy) – cząsteczka lub grupa, w której występuje niedomiar elektronów i w odpowiednich warunkach jest w stanie je przyjąć, czyli być ich akceptorem.

Dien[ | edytuj kod]

W reakcji mogą brać udział dieny o różnorodnym szkielecie węglowym, zarówno cyklicznym jak i acyklicznym, większość grup funkcyjnych nie przeszkadza w przebiegu reakcji. Jedynym poważnym ograniczenie stereochemicznym jest konieczność występowania dienu w konformacji s-cis. Z tego powodu związki występujące permanentnie w tej konformacji, takie jak dieny cykliczne są wyjątkowo reaktywne.

Grupa funkcyjna (podstawnik) – szczególnie aktywna część cząsteczki, która jest odpowiedzialna za jej sposób reagowania w danej reakcji.Enancjomery to izomery optyczne, które są własnymi lustrzanymi odbiciami – mniej więcej tak jak prawa i lewa rękawiczka. Mogą istnieć tylko dwa enancjomery danego związku chemicznego.

Dienofil[ | edytuj kod]

Typowe dienofile biorące udział w reakcji DA posiadają co najmniej jedną grupę wyciągającą elektrony sprzężoną z alkenem. Ponadto aktywny dienofil powinien mieć wiązanie podwójne sprzężone przykładowo z grupą karbonylową lub układem aromatycznym. Mniej aktywne dienofile mogą zostać aktywowane przez kwas Lewisa np. pentachlorek niobu (NbCl5) lub chlorek cynku (ZnCl2). Ponadto możliwe jest wykorzystanie dienofilów zawierających heteroatomy takich jak tioketony i selenoketony. Iminy stanowią substraty w reakcja Aza Dielsa-Aldera, natomiast grupa karbonylowa bierze udział w reakcji Okso Dielsa-Aldera.

Otto Paul Hermann Diels (ur. 23 stycznia 1876 w Hamburgu, zm. 7 marca 1954 w Kilonii) – niemiecki chemik, laureat Nagrody Nobla.Teoria kwasów i zasad Lewisa – teoria określająca właściwości kwasowe i zasadowe substancji chemicznej na podstawie jej zdolności akceptorowo-donorowych. Kwas Lewisa to związek chemiczny (oznaczany zazwyczaj symbolem "A"), który może przyjąć parę elektronową od zasady Lewisa ("B"), będącej donorem pary elektronowej. W ten sposób powstaje tzw. addukt AB:

Stereochemia reakcji[ | edytuj kod]

W przypadku asymetrycznie podstawionych dienów i dienofili preferowane jest podstawienie w pozycji -para i -orto względem pozycji -meta. Nazwy tych położeń stanowią nawiązanie do orientacji podstawników w pierścieniu aromatycznym benzenu. W wielu przypadkach preferencje względem wzajemnej pozycji reagentów mogą zostać wytłumaczone przy użyciu teorii orbitali granicznych. Najczęściej dien posiada grupę oddającą elektrony natomiast dienofil posiada grupę wyciągającą elektrony. Najsilniejsze interakcje pomiędzy orbitalami reagentów występują w przypadku orbitalu HOMO dienu i orbitalu LUMO dienofila. Atomy węgla mające największy udział w tych orbitalach granicznych będą formowały nowe wiązania i miały decydujący wpływ na strukturę powstającego produktu.

Węglowodory – organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze wyłącznie atomy węgla i wodoru. Wszystkie one składają się z podstawowego szkieletu węglowego (powiązanych z sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów wodoru.Orbital – funkcja falowa będącą rozwiązaniem równania Schrödingera dla szczególnego przypadku układu jednego elektronu znajdującego się na jednej z powłok atomowych lub tworzących wiązanie chemiczne. Orbital jest funkcją falową jednego elektronu, której kwadrat modułu (zgodnie z interpretacją Maxa Borna) określa gęstość prawdopodobieństwa napotkania elektronu w danym punkcie przestrzeni.

Ponadto duże znaczenie mają ładunki cząstkowe zlokalizowane na określonych atomach węgla reagentów. W większości przypadków atomy węgla posiadające ładunki o przeciwnych znakach przyciągają się wzajemnie, determinując tym samym geometrię produktu.

Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Biblioteka Narodowa Izraela (hebr. הספרייה הלאומית; dawniej: Żydowska Biblioteka Narodowa i Uniwersytecka, hebr. בית הספרים הלאומי והאוניברסיטאי) – izraelska biblioteka narodowa w Jerozolimie.
Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.
Dieny – grupa organicznych związków chemicznych, węglowodory nienasycone, w których występują dwa wiązania podwójne między atomami węgla. Ogólny wzór dienów otwarto-łańcuchowych to CnH2n-2, zaś dienów cyklicznych to CnH2n-4.
Selony (selenoketony) – selenoorganiczne związki chemiczne o wzorze ogólnym R2C=Se (R ≠ H) będące tym samym selenowymi analogami ketonów.
Kurt Alder (ur. 10 lipca 1902 w Königshütte (obecnie Chorzów), zm. 20 czerwca 1958 w Kolonii) – profesor nauk chemicznych, laureat Nagrody Nobla z chemii w 1950 r. za odkrycie i badania nad reakcjami skoordynowanymi z udziałem dienów.
Węglowodory aromatyczne, areny – cykliczne węglowodory, w których istnieją sprzężone wiązania wielokrotne, czyli zamknięty układ naprzemiennie położonych wiązań podwójnych i pojedynczych między atomami węgla. We wszystkich atomach pierścienia aromatycznego zachodzi hybrydyzacja sp2, dzięki czemu cząsteczki są płaskie (o ile dodatkowe czynniki stereochemiczne nie wymuszają odchyłek, jak np. dla fullerenu C60).
Cykloaddycja - grupa reakcji chemicznych zaliczanych do tzw. procesów pericyklicznych, tzn. takich, w których utworzenie cząsteczki produktu następuje w konsekwencji kołowego przesunięcia p-elektronów w obrębie umownego lub realnego fragmentu cyklicznego.

Reklama