- Khi chiếu sáng:
6.2.3. Hóa lập thể của phản ứng Diels–Alder
Một trong những điểm nổi bật của phản ứng Diels–Ander là nó xảy ra rất đặc thù về mặt lập thể.
- Chỉ có dien dạng S–cis mới có thể tham gia được vào phản ứng Diels – Alder, cịn cấu dạng trans khơng tham gia vào phản ứng này:
cấu hình s-cis nối đơi cis, bền
cấu hình s-trans nối đơi trans, rất căng
Vì phản ứng là cộng hợp cis nên cấu hình của đien và đienophin ln được bảo toàn khi tạo thành sản phẩm.
∗ Cis-đienophin tạo ra dẫn xuất có các nhóm thể tồn tại ở cấu hình cis
Phản ứng Diels-Alder của xyclopentađien tạo hợp chất vịng có cầu. Trong trường hợp đienophin có nhóm thế, phản ứng ưu tiên tạo sản phẩm endo (nhóm thế ở vị trí syn so với vịng lớn) hơn là exo (nhóm thế ở vị trí anti so với vịng lớn). Điều này được lý giải là phản ứng endo có trạng thái chuyển tiếp với các nhóm thế hút electron ở vị trí thuận lợi cho sự hình thành liên kết π.
6.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng
Các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng là xúc tác, dung môi, nhiệt độ, tỷ lệ mol giữa các chất tham gia phản ứng.
Xúc tác
Xúc tác axit Lewis có tác động mạnh đến hệ phản ứng về cả tốc độ lẫn chọn lọc lập thể hơn là hệ khơng có xúc tác.
Ví dụ về khả năng chọn lọc vùng khi có mặt xúc tác axit Lewis, đó là phản ứng của piperylen và metyl acrylat, sản phẩm chính ở vị trí ortho
Một ví dụ khác mơ tả tác dụng tăng tính chọn lọc lập thể, đó là phản ứng giữa xyclopentađien và metyl acrylat.
Dung môi
Các dung môi được sử dụng trong phản ứng Diels – Alder thường là dung môi trơ, với vai trị làm chất pha lỗng, mặt khác, với độ sơi của dung mơi có thể điều khiển được nhiệt độ phản ứng. Các dung môi thường hay dùng là dung môi ete, hexan, benzen, clobenzen, toluen, xylen, etyl axetat…
Nhiệt độ
Thông thường phản ứng khởi đầu trong khoảng 30oC đến 50oC và sau đó với nhiệt độ tỏa ra của phản ứng, phản ứng tiếp tục cho đến khi kết thúc. Có một số trường hợp, nhiệt độ khơi mào của phản ứng cần cao hơn (từ 50oC đến 250oC) trên nhiệt độ sơi của dung mơi. Trường hợp các tác nhân có nhiệt độ sơi thấp phải tiến hành phản ứng trong thiết bị kín chịu áp lực.
Tỷ lệ mol
Phần lớn trong các phản ứng dùng thừa thành phần đienophin, đối với các chất dễ phản ứng thường được sử dụng theo tỷ lệ đien/ đienophin bằng 1/1.
Ví dụ 1: Năm 1952, Woodward và các đồng nghiệp của ông đã mở ra con đường
lịch sử tổng hợp steroid cortisone và cholesterol
Ví dụ 2: Tác dụng chính của thuốc Cortisone chính là giảm đi các phản ứng phịng
vệ tự nhiên của cơ thể, giảm thiểu rõ rệt các triệu chứng sung tấy, đau nhức và dị ứng. Chính vì thế thuốc được sử dụng điều trị các bệnh về xương khớp, dị ứng, bệnh ngoài da, các bệnh liên quan đến rối loạn máu, ung thư…
Ví dụ 3: Tổng hợp hợp chất có hoạt tính sinh học bolivianine
Ví dụ 4: Prostaglandin E2 (PGE2), còn được gọi là dinoproston được dùng cho
mục đích y tế. Thuốc này có thể sử dụng trong trường hợp chảy máu sau khi sinh và dùng cho trẻ sơ sinh để giữ cho ống động mạch mở.
Ví dụ 5: Tổng hợp Kawain có hoạt tính sinh học tìm thấy trong cây lá lốt