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当一个环二烯用于Diels-Alder反应时,一个桥接二环化合物形成:

这看起来很普通,直到我们从侧面画出产物,它揭示了一些漂亮的结构和导致两个立体异构体形成的机制的有趣特征。

二烯和亲二烯试剂可以有两种排列方式。其中一种,二嗜试剂的吸电子基团是指向的朝向/在二烯下面,在第二组中,这些组是指向远离二烯.这两种取向导致了两种产物的形成——endo而且挂式

endo产物中,二亲基团的取代基都指向更大的桥,而在挂式同分异构体,它们指向远离大桥的地方

一般来说,endo是主要产品因为它是在二烯试剂的吸电子基团指向二烯的π电子时形成的。这降低了过渡态的能量,因为二烯的非成键轨道和二烯试剂之间有良好的相互作用:

挂式另一方面,产品更稳定因为二亲基团的取代基是远离大环的。因此,它是热力学的产品(更稳定),内do是动力学产物(形成更快)。

*注意:轨道以一种简单的方式显示出来,没有标明相。这比它看起来要复杂得多,任何观点都有支持和反对的挑战。

Diels-Alder反应中产物的关系

我们也来讨论一下挂式而且endo产品。在我们的示例中,两个产品都是内消旋具有立体中心的化合物,但对称的位置使它们是非手性的。所有原子连接在一起,而不是镜像,这使它们成为非手性非对映体:

如果二亲性基团不对称,那么产物中就有一个立体基团,它就具有手性了,因为没有对称平面。的endo而且挂式产物根据二烯和二烯试剂的排列方式形成两种对映体:

以及任意的an的组合endo而且挂式Product代表一对非对映体:

如果二烯也是不对称的,那么你也需要考虑Diels-Alder的区域化学。爱游戏体育官对今天来说太多了,所以你可以查一下这篇文章

无环二烯的Endo和Exo

有时,内-外的定义也被扩大到包括无环二烯。如果你的老师要求你这样做,以下是你需要知道的。首先,记住取代二烯上的基团被分类为内心的而且而且这些对总是出现在同一侧(cis)在任何Diels-Alder反应的产物中:

这是研究生水平,如果你需要更多细节,阅读周环反应的Woodward-Hoffmann规则,根据该规则,4+2个环加成是通过前沿分子轨道的旋转运动(上面的绿色箭头所示)发生的。这很好链接加州理工学院:

回到我们的反应。如果烯烃也被取代立体化学会怎样?爱游戏体育官

这是一个理解立体化学的好方法:爱游戏体育官

想象里面的两个氢连在一起然后像环二烯一样画出产物氢向上,甲基向下。你也可以加入一个假想的碳,暂时把它变成环二烯:

请注意,endo产物中,二烯和二烯试剂上的取代基是顺式的因为它们都指向同一个方向。这是关于环二烯和非环二烯的内酯产物的更广泛的定义。

实践

1.

对于每一个Diels-Alder反应,预测具有正确立体化学的主要产物爱游戏体育官循环二烯与二烯试剂反应:

一)
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