DielsAlder

Reacción de Diels-Alder

Objetivos generales: Entender la reacción de Diels-Alder, conocer una reacción de formación de anillos por adición 1,4 de una unidad olefina a un dieno conjugado.

Objetivos particulares:
Obtener Anhídrido-9,10-dihidroantraceno-9,10-endosuccinico.
Comprender el mecanismo de reacción para obtener el compuesto y realizarlos con todas las medidas de seguridad en ellaboratorio.
Aplicar conceptos como: dieno, dienofilo, cis, trans.

Mecanismo de reacción.
La reacción de Diels-Alder es muy importante, debido a su uso para la síntesis de anillos de 6 miembros con funcionalidad distinta y estereoquímica controlada, a esta reacción también se le conoce como ciclo adición [4 + 2], debido a la manera de cómo se forma el anillo ya que interactúan cuatroelectrones pi del dieno con dos electrones pi del alqueno o alquino. Esta reacción es una analogía a la reacción nucleófilo-electrófilo, este caso el alqueno que es el pobre en electrones, se le llamara dienofilo que significara “amante de dieno”, el dieno será el rico en electrones y será como el nucleófilo, sin embargo este no cambia su nombre. En esencia la reacción Diels-Alder convertirá los 2enlaces pi en 2 enlaces sigma, los grupos que atraen electrones generalmente son grupos ciano o grupos que contienen carbonilo, el dienófilo ideal posee uno o más que atraen electrones y por lo tanto disminuyen la densidad electrónica del enlace pi, por lo que regularmente los dienófilos tienen grupos carbonilo o ciano.
Como se muestra en la figura el 1,3-butadieno reacciona muy favorablemente en estareacción y los grupos alquilo o alcoxi, pueden aumentar esta reactividad debido a que estos grupos liberan electrones.

Como ya mencionamos anteriormente esta reacción se basa en el movimiento de cuatro electrones del dieno y dos del dienófilo, en conjunto la reacción es el movimiento simultaneo de seis electrones, esta reacción recibe la clasificación de reacción concertada debido a que laruptura y formación se realiza simultáneamente, para esto la geometría de los compuestos deberá permitir el traslape de los orbitales p externos del dieno con los del dienófilo.
Para que se lleve a cabo esta reacción existen ciertos requerimientos a cumplir, como el dienófilo ideal etc. También existen requerimientos estereoquímicos, pues la reacción no se da de manera igual en los diferentesisómeros de los compuestos. Existen 3 características básicas de la reacción que están controladas por los requisitos del estado de transición.
Conformación s-cis del dieno: El dieno tendrá que tener una conformación del tipo s-cis para poder reaccionar, de tener una conformación s-trans, los orbitales p se encontrarían demasiado lejos como para traslaparse con los orbitales p del dienófilo, además deque esta conformación tiene menor energía que la s-cis. En el caso del ciclopentadieno su conformación siempre será s-cis por lo que reaccionara bastante bien en esta reacción.
Estereoquímica sin: La reacción Diels-Alder es una adición , con respecto del dieno y dienófilo, lo que le da la característica a la reacción de que los sustituyentes del dieno y dienófilo no cambian su posición debido a queno tienen la oportunidad de hacerlo, los productos de la reacción son aductos por qué están formados por una unión directa y no tienen cambios en este caso de sus sustituyentes. Ejemplo:

La regla endo: Cuando el dienófilo tiene un enlace pi en el grupo que atrae a los electrones, los orbitales p del dienófilo se acercaran a los átomos centrales del dieno en el ejemplo en los carbonos 2 y 3del 1,3-butadieno, lo que provoca un traslape secundario entre ambos orbitales p y esto propicia la estabilidad de transición. Este traslape secundario es el que interviene cuando el ciclopentadieno forma biciclos.

En los biciclos (llamado norborneno) la posición estereoquímica más cercana a los átomos centrales del dieno se llama posición endo, debido a que el sustituyente parece estar dentro...