Diels-Alder

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Química

Química Orgánica II Laboratorio

Investigación Previa

Reacción de Diels – Alder

Profesores:

Grupo: 1401

Sem: 2014-1

Agosto 2013.

Una cicloadición es una reacción pericíclica en la que dos enlaces π se pierden y se forman dos enlaces σ, la reacción resultante es una reacción de ciclación.

Las cicloadiciones suelen ser descritas por el tamaño del esqueleto de los participantes. Esto hace que la reacción de Diels-Alder sea una cicloadición [4+2]

La reacción de Diels-Alder es una de las reacciones más importantes en la química orgánica para la formación de anillos de seis eslabones. La reacción tiene lugar entre un compuesto con dos dobles enlaces conjugados (dieno) y una olefina simple (dienófilo).

La reacción puede tener lugar incluso si algunos de los átomos en el anillo de nueva creación no son de carbono, En este caso la reacción se denomina hetero-Diels-Alder. Algunas de las reacciones de Diels-Alder son reversibles, la reacción de descomposición del sistema cíclico se denomina la retro-Diels-Alder

A la reacción de Diels-Alder también se la conoce como cicloadición [4 + 2] porque en ella se forma un anillo de seis eslabones por interacción de cuatro electrones p, que se encuentran en el dieno, con dos electrones p, situados en el dienófilo, usualmente un alqueno o un alquino. La reacción se representa empleando flechas para indicar el movimiento de tres pares de electrones.

La reacción de Diels-Alder es análoga a una reacción nucleófilo-electrófilo. El dieno es rico en electrones (como un nucleófilo), mientras que el dienófilo es pobre en electrones. Los dienos simples, como el 1,3-butadieno, son efectivos en la reacción de Diels-Alder. La presencia de grupos electrón-dadores en el dieno (como los grupos alquilo R o los grupos alcoxi RO) pueden aumentar aún más la reactividad del dieno al aumentar su nucleofília.

Sin embargo, los alquenos o los alquinos simples como el etileno y el acetileno no son buenos dienófilos y no suelen participan en reacciones de cicloadición de Diels-Alder. Un buen dienófilo tiene que tener, generalmente, uno o más grupos electrónatrayentes conjugados con el doble o el triple enlace, lo que provoca una disminución de la densidad electrónica del enlace p. Los grupos que atraen electrones (grupos Z en la figura anterior), que están conjugados con el doble enlace del dienófilo, son generalmente grupos ciano (CN), grupos nitro (NO2) o grupos carbonilo (C=O).

A continuación, se muestran algunos ejemplos de la reacción de Diels-Alder.

Para que la reacción de Diels-Alder tenga lugar el dieno debe tener una conformación s-cis. Si la conformación del dieno es s-trans los orbitales de los carbonos C1 y C4 del sistema diénico están demasiado alejados y el solapamiento no tiene lugar. La conformación s-trans tiene, por lo general, menor energía que la s-cis porque la congestión estérica es menor en aquella. La conformación s-cis del dieno es menos estable, y por tanto menos abundante en el equilibrio que la s-trans. Esto no es ningún inconveniente porque la diferencia de energía entre las dos conformaciones es pequeña y la barrera conformacional no es muy alta. La interconversión permite la existencia en el equilibrio conformacional de una suficiente proporción de confórmero s-cis de manera que la reacción de Diels-Alder tiene lugar a una velocidad razonable.

Dieno.

Los dienos son alquenos que contienen dos dobles enlaces carbono–carbono, por lo que tienen esencialmente las mismas propiedades que los alquenos. El ejemplo más sencillo de una reacción característica de los dienos conjugados es la de Diels-Alder.

Los dienos se dividen en tres clases importantes, de acuerdo con la distribución de sus dobles enlaces:

1. De las uniones dobles que alternan con enlaces simples se dice que están conjugados.

Dobles enlaces conjugados.

2. Las dobles uniones separadas por más de un enlace simple se denominan aislados.

3. Un tercer tipo de dienos, tienen dobles enlaces acumulados; se les conoce como alenos.

Los dienófilos son aquellas sustancias que sientan atracción hacia los dienos (el prefijo -filos siempre quiere decir atracción hacia o "amor" hacia, pero en química se lo usa para decir que se atraen en el sentido de sus cargas opuestas). Como los dienos

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