DA反应的综述.doc
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1、Diels-Alder反应的综述摘要:自从1928年Diels和Alder报道环戊二烯与顺丁烯二酸酐的环加成反应后,Diels-Alder反应几十年来一直吸引着有机化学家们的广泛兴趣。这个反应为合成六元环化合物提供了一条简单的途径。不仅产率高,而且反应的立体专一性和定位选择性强,成为有机合成中一个十分重要的反应。本文对Diels-Alder反应的发现背景、相关机理及应用价值作一总结,使人们更好地了解Diels-Alder反应。关键词:Diels-Alder反应 背景 机理 催化剂1. 发现背景:Diels-Alder(译作狄尔斯-阿德尔)反应,又名双烯加成,由共轭双烯与烯烃或炔烃反应生成六元环
2、的反应,是有机化学合成反应中非常重要的碳碳键形成的手段之一,也是现代有机合成里常用的反应之一。反应有丰富的立体化学呈现,兼有立体选择性、立体专一性和区域选择性等。狄尔斯阿尔德反应是1928 年由德国化学家奥托迪尔斯(OttoPaulHermann Diels) 和他的学生库尔特阿尔德(Kurt Alder)发现的,他们因此获得1950年的诺贝尔化学奖。最早的关于狄尔斯-阿尔德反应的研究可以上溯到1892年。齐克(Zinke)发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构;稍后列别捷夫(Lebedev)指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系。但这两人都没有认识到这些事实背后更深
3、层次的东西。1906年德国慕尼黑大学研究生阿尔布莱希特(Albrecht)按导师惕勒(Thiele)的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合,合成一种染料的实验。当时他们试图用苯醌替代其他酮做实验,但是苯醌在碱性条件下很容易分解。实验没有成功。阿尔布莱希特发现不加碱反应也能进行,但是得到了一个没有颜色的化合物。阿尔布莱希特提了一个错误的结构解释实验结果。1920年德国人冯欧拉(von Euler)和学生约瑟夫(Joseph)研究异戊二烯与苯醌反应产物的结构。他们正确地提出了狄尔斯-阿尔德产物结构,也提出了反应可能经历的机理。事实上他们离狄尔斯-阿尔德反应的发现已经非常近了。但冯欧拉并没有深入研究下
4、去,因为他的主业是生物化学(后因研究发酵而获诺贝尔奖),对狄尔斯-阿尔德反应的研究纯属娱乐消遣性质的,所以狄尔斯-阿德尔反应再次沉没下去。1921年,狄尔斯和其研究生巴克(Back)研究偶氮二羧酸乙酯与胺发生的酯变胺的反应,当他们用2-萘胺做反应的时候,根据元素分析,得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用,结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验,狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的,那么势必要有两个双键才对。直到1928年,狄尔斯与另一个学生阿尔德(Alder)在1,3-丁二烯和顺丁烯二
5、酸酐的研究中,发现共轭双烯与含有双键或三键化合物相互作用时,生成六元环状化合物,提供了正确的双烯加成物的结构,并将其发表,这标志着Diels-Alder反应的正式发现。2. 相关机理:2.1 反应机理Diels-Alder 反应:含有一个活泼的双键或叁键的化合物(亲双烯体)与共轭二烯类化合物(双烯体)发生1,4-加成,生成六元环状化合物:这个反应极易进行并且反应速度快,应用范围极广泛,是合成环状化合物的一个非常重要的方法。带有吸电子取代基的亲双烯体和带有给电子取代基的双烯体对反应有利。常用的亲双烯体有:下列基团也能作为亲双烯体发生反应:常用的双烯体有:这是一个协同反应,反应时,双烯体和亲双烯体
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