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Diels-Alder 反應

What is the Diels Alder Reaction?

The Diels-Alder reaction is the reaction between a conjugated diene and an alkene (dienophile) to form unsaturated six-membered rings.由於此反應涉及透過環狀過渡狀態形成環狀產物,因此也稱為 "環化反應"。Diels-Alder 反應是一種電環反應,涉及共轭二烯的 4 個 π 電子和親二烯(烯或炔)的 2 個 π 電子的 [4+2]- 環加成。此反應會形成新的σ鍵,在能量上比π鍵更穩定。此反應具有極大的合成重要性,由兩位德國化學家 Otto Diels 和 Kurt Alder 於 1928 年發現。他們於 1950 年獲得諾貝爾獎。1

化學反應圖顯示 1,3-丁二烯 (共轭二烯) 與乙烯 (親二烯) 反應生成環己烯。圖表包括反應物和生成物的結構表示。

 雜-Diels-Alder 反應 是此反應的變體,可用於合成六元雜環。在此反應中,二烯或親二烯含有雜原子,通常是氮或氧。1

注意事項

請參閱安全資料表,以瞭解有關危害和安全處理方式的資訊。

Diels-Alder反應的應用

Diels-Alder 反應可用於合成:

  • 新穎的芳香族化合物與官能化無環二烯的 Diels-Alder 反應已被報導用於合成有用的 順式取代的二氫萘構造塊。2
化學反應方案,說明透過 [4+2] 環加成機制,從芳香族化合物和官能化的無環二烯合成順式取代的二氫萘構建砌塊。產物為具有指定取代基的複雜多環芳香化合物。
  • 天然和非天然多碳環和多雜環。3
  • 取代(四氫)喹啉和多種 N-polyheterocycles,包括一些生物鹼,其中含有吡咯喹啉或環戊喹啉環系統。4
  • 吡喃[3,2-c]喹啉類和茚並[2,1-c]喹諾酮類。5
  • 對稱取代的 1,8-二氮-9,10-蒽醌衍生物。6
  • 由 N-對甲基苯磺酰(αS,β)-β-methyltryptophan 已被用作 2-bromoacrolein 和 furan 的對映選擇性 Diels-Alder 反應的催化劑。此反應導致手性 7-oxabicyclo[2.2.1]heptene 衍生物的合成。
說明使用催化劑從 2-bromoacrolein 和呋喃合成手性 7-oxabicyclo[2.2.1]heptane 衍生物的化學反應方案。此製程涉及多個步驟,並強調催化作用在形成複雜有機分子中的作用。
  • 官能化 4-(R)-1,2-雙(三甲基硅烷基)苯。9

近期研究與趨勢

  • 已經研究了 N芳基亞胺和多種富電子烯的分子內和分子間亞氨基 Diels-Alder 反應(Povarov 反應)。4
  • 超聲波輻照促進了取代呋喃與活性親二烯化合物(如乙炔二甲酸二甲酯 (DMAD) 和馬來酸二甲酯)的 Diels-Alder 反應,以良好的產率獲得了官能化的草雙環烯。9
顯示在 DMAD 的存在下,透過超音波照射將 2-乙烯基呋喃轉換為官能化氧雜環烯的化學反應方案。起始原料 2-乙烯基呋喃具有一個可變基團「R」,它連接到一個五元呋喃環上,在第二個位置上有一個乙烯基。生成物是具有兩個酯基 ('COOMe「)和相同可變基團 」R' 的氧雜蔥酮。
  • 石墨和四氰基乙烯的 Diels-Alder 反應已被用於石墨的機械剥離成石墨烯加成物。10
  • 在不使用催化劑的情況下,利用 Diels-Alder "click "反應制備了交聯水凝膠。11
  • 在異質銅(II)-雙(噁唑啉)基聚合物固定化離子液相(PIILP)系統催化下, N-丙烯酰噁唑烷酮和環戊二烯之間的不對稱 Diels-Alder 反應。12
  • 手性噁唑硼烷-溴化鋁配合物是對映選擇性 Diels-Alder 反應的潛在催化劑。13
  • 在分子間和分子內 Diels-Alder 環加成反應中,已研究出半環烯酮作為有效的親二烯化合物。14
  • 分析了一系列烯(蒽、9,10-二蒽、四蒽和五蒽)與 C60 fullerene 的 Diels-Alder 加成反應的化學熱力學。15

參考資料

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