المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر


Stereochemistry of the Diels-Alder reaction  
  
1150   01:33 صباحاً   date: 17-8-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................

Stereochemistry of the Diels-Alder reaction

We noted earlier that addition reactions of alkenes often exhibited stereoselectivity, in that the reagent elements in some cases added syn and in other cases anti to the the plane of the double bond. Both reactants in the Diels-Alder reaction may demonstrate stereoisomerism, and when they do it is found that the relative configurations of the reactants are preserved in the product (the adduct). The following drawing illustrates this fact for the reaction of 1,3-butadiene with (E)-dicyanoethene. The trans relationship of the cyano groups in the dienophile is preserved in the six-membered ring of the adduct. Likewise, if the terminal carbons of the diene bear substituents, their relative configuration will be retained in the adduct. Using the earlier terminology, we could say that bonding to both the diene and the dienophile is syn. An alternative description, however, refers to the planar nature of both reactants and terms the bonding in each case to be suprafacial (i.e. to or from the same face of each plane). This stereospecificity also confirms the synchronous nature of the 1,4-bonding that takes place.

 

The essential characteristics of the Diels-Alder cycloaddition reaction may be summarized as follows:

  1. The reaction always creates a new six-membered ring. When intramolecular, another ring may also be formed.
  2. The diene component must be able to assume a s-cis conformation.
  3. Electron withdrawing groups on the dienophile facilitate reaction.
  4. Electron donating groups on the diene facilitate reaction.
  5. Steric hindrance at the bonding sites may inhibit or prevent reaction.
  6. The reaction is stereospecific with respect to substituent configuration in both the dienophile and the diene.

These features are illustrated by the following eight examples, one of which does not give a Diels-Alder cycloaddition.

There is no reaction in example D because this diene cannot adopt an s-cis orientation. In examples B, C, F, G & H at least one of the reactants is cyclic so that the product has more than one ring, but the newly formed ring is always six-membered. In example B the the same cyclic compound acts as both the diene colored blue) and the dienophile (colored red). The adduct has three rings, two of which are the five-membered rings present in the reactant, and the third is the new six-membered ring (shaded light yellow). Example C has an alkyne as a dienophile (colored red), so the adduct retains a double bond at that location. This double bond could still serve as a dienophile, but in the present case the diene is sufficiently hindered to retard a second cycloaddition. The quinone dienophile in reaction F has two dienophilic double bonds. However, the double bond with two methyl substituents is less reactive than the unsubstituted dienophile due in part to the electron donating properties of the methyl groups and in part to steric hindrance. The stereospecificity of the Diels-Alder reaction is demonstrated by examples A, E & H. In A & H the stereogenic centers lie on the dienophile, whereas in E these centers are on the diene. In all cases the configuration of the reactant is preserved in the adduct.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .