Также по теме

ДИЕНОВЫЙ СИНТЕЗ

ДИЕНОВЫЙ СИНТЕЗ – реакция органической химии, при которой происходит взаимодействие соединений, содержащих две двойных связи (диен), с олефинами (соединениями, содержащими одну двойную связь). За открытие этой реакции немецкие химики О.Дильс и К.Альдер в 1950 были удостоены Нобелевской премии. В литературе диеновый синтез часто называют реакцией Дильса-Альдера.

Особенности диенового синтеза.

Синтез осуществляют с участием диенов, у которых две двойные связи разделены не более чем одной простой связью (сопряженный диен), например, бутадиен

СН2=СН–СН=СН2.

Второй компонент – олефин Х–СН=СН–Х (соединение с одной двойной связью) обычно содержит дополнительные группы Х (Х – карбонильная, карбоксильная, нитрогруппа и др.), которые активируют двойную связь олефина, в результате он легко вступает в диеновый синтез.

Сущность диенового синтеза состоит в том, что три двойные связи двух соединений, участвующих в реакции, раскрываются с последующим замыканием и образованием новых связей. На рисунке раскрывающиеся связи отмечены красным цветом, а вновь возникшие – зеленым:

      ТРИ ДВОЙНЫЕ СВЯЗИ двух соединений раскрываются с последующим замыканием и образованием новых связей. Раскрывающиеся связи отмечены красным цветом, а вновь возникшие – зеленым.

Таким образом, в исходной системе было три двойных связи, а в результате образуется циклическое соединение с одной двойной связью. Поскольку в этом процессе происходит только перегруппировка связей, то побочные продукты не образуются.

Реакция «домино».

Наиболее эффектный вариант диенового реализуется в том случае, когда в качестве исходного взято соединение, содержащее два диеновых фрагмента, например, два циклопентадиенильных кольца, связанных гибкой углеводородной перемычкой –(СН2)n–. Второй компонент, как и в предыдущем примере, олефин. Одно из циклопетадиенильных колец, играя роль диенового компонента, реагирует с олефином строго по схеме диенового синтеза (цветовое выделение связей такое же, как на предыдущем рисунке):

      ОДНО ИЗ ЦИКЛОПЕТАДИЕНИЛЬНЫХ КОЛЕЦ реагирует с олефином строго по схеме диенового синтеза. Раскрывающиеся связи отмечены красным цветом, а вновь возникшие – зеленым

В верхнем циклическом фрагменте образовавшейся молекулы появилась «одинокая» кратная связь. Следовательно, теперь это уже олефиновый компонент, в нижней части имеется незатронутый пока диеновый компонент – циклопентадиенильное кольцо. Они также могут реагировать далее по схеме диенового синтеза:

      СХЕМА ДИЕНОВОГО СИНТЕЗА

В итоге получается соединение, содержащее всего одну кратную связь в нижнем циклическом фрагменте. Следовательно, это олефин, который может реагировать по той же схеме со следующей молекулой исходного диена. Реакция, прошедшая в одной части молекулы, делает возможным ее протекание в другой части, вся цепочка повторяется. Эта реакция получила название «домино», поскольку напоминает ситуацию, когда одна падающая кость вызывает падение соседней.

Применение.

Диеновый синтез широко используют в органической химии для синтеза циклических и полициклических соединений, а также как метод аналитического определения диенов.

Михаил Левицкий

Литература

Крамм Д., Хэммонд Дж. Органическая химия. Изд-во «Мир», Москва, 1964
Левицкий М.М. Эстетическая химия. Научно-методический журнал «Химия. Методика преподавания», 2003, № 5