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Reazione di Diels-Alder

Preparazione degli alcheni ciclici a sei atomi attraverso la reazione di Diels-Alder

Uno dei metodi più validi per preparare gli alcheni ciclici a sei atomi di carbonio è la reazione di Diels-Alder.

Questa reazione, che coinvolge l'addizione 1,4 di un alchene a un diene coniugato, viene chiamata cicloaddizione [4+2], in quanto richiede la combinazione di un sistema a 4 elettroni p (il diene 1,3) con un sistema a due elettroni p (l'alchene, chiamato dienofilo).

reazione di diels alder

Affinchè la reazione avvenga il diene deve avere una conformazione s-cis. Per un diene coniugato, infatti, sono possibili due conformazioni planari chiamate s-cis ed s-trans. La terminologia s-cis ed s-trans si riferisce alla disposizione geometrica dei doppi legami rispetto al singolo legame (s).

Molti dieni non ciclici esistono prevalentemente nella forma s-trans, ma la barriera di interconversione a s-cis è molto bassa e quindi l'interconversione avviene facilmente.

interconversione dieni coniugati

La reazione di Diels-Alder avviene molto più rapidamente quando il dienofilo è sostituito da gruppi elettron-attrattori come―COR (un aldeide o un chetone coniugato),―COOR (un acido o un estere coniugato), oC≡N (un nitrile coniugato).

diels alder reazione

D'altra parte la reazione è più veloce se nel diene sono presenti gruppi elettron-donatori (gruppi alchilici).

Meccanismo e stereospecificità della reazione di Diels-Alder

Il meccanismo della reazione di Diels-Alder prevede la simultanea formazione e rottura di diversi legami in un unico stadio (reazione concertata).

diels-alder reazione concertata

La reazione di Diels-Alder è anche stereospecifica. I gruppi che nel dienofilo sono in posizione cis, rimangono in tale posizione anche nel prodotto finale.

cis addizione nella reazione di diels-alder

D'altro canto, i gruppi che nel dienofilo sono in posizione trans, rimangono in tale posizione anche nel prodotto finale.

trans addizione nella reazione di diels alder

Infine, quando si usano i dieni ciclici, sono possibili due tipi di prodotti isomeri. In generale, il prodotto a configurazione endo (cioè quello in cui il doppio legame del prodotto finale e il sostituente insaturo nella parte dienofila sono vicini fra loro nello spazio) è preferito rispetto a quello a configurazione eso.

addotto endo eso

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