The Diels-Alder Reaction

狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科，自由的百科全书（重定向自狄尔斯-阿德尔反应）跳转至：导航、搜索共轭（取代的）二烯+（取代的）烯烃↓（取代的）环己烯RXNO:0000006（英语：）又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应，其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。

狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应（具体而言是一种环加成反应），共轭双烯与取代烯烃（一般称为亲双烯体）反应生成取代环己烯[1][2][3]。

即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子，这个反应也可以继续进行。

一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的，这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应（retro-Diels–Alder）。

1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应，他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。

狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环，是有机化学合成反應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。

目录[隐藏]• 1 发现• 2 机理• 3 立体化学• 4 合成中的价值• 5 参见• 6 参考资料发现[编辑]本条目没有列出任何参考或来源。

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狄尔斯－阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯（Otto Paul Hermann 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。

共轭二烯烃成环反应
在Diels-Alder反应中，共轭二烯烃（也称为迁移烯）与烯烃（也称为亲受体）之间形成一个六元环的新化合物。

这种反应通常是在无氧条件下进行，通常需要一个路易斯酸催化剂来加速反应速率。

反应产物通常是具有立体化学丰富性的环烷化合物。

Diels-Alder反应有许多应用，包括合成天然产物、药物、香料和聚合物。

这种反应还被广泛用于有机合成中，因为它可以高效地构建多个碳-碳键，并且具有较高的产率和选择性。

从机理上来看，Diels-Alder反应是通过一个具有共轭双键的二烯与一个烯烃发生[4+2]环加成反应。

这种反应的立体选择性和反应条件对于产物的构型和产率有重要影响，因此在设计和优化这类反应时需要考虑这些因素。

总的来说，共轭二烯烃成环反应是有机合成中一种重要的反应类型，具有广泛的应用前景和理论研究意义。

通过深入了解其机理和反应条件，可以更好地应用和推广这一反应。

环加成反应摘要：环加成反应在有机合成中有非常重要的应用，其基础理论前线轨道理论也是有机化学中非常重要的理论。

本文主要简介环加成反应和前线轨道理论，并对前线轨道在环加成反应中的应用做简要介绍。

关键词：环加成反应前线轨道理论 Diels-Alder反应环加成反应(Cycloaddition Reaction)是两个共轭体系结合成环状分子的一种双分子反应, 它是由两个或多个不饱和化合物(或同一化合物的不同部分)结合生成环状加合物，并伴随有系统总键级数减少的化学反应。

这类反应是合成单环及多环化合物的一种重要方法。

有关环加成反应最早是德国化学家Diels与其学生Alder等在1928年通过环戊二烯与顺丁烯二酸酐发生[4＋2]环加成实现的。

常见的环加成反应类型除[4＋2]外，还包括[3＋2], [2＋2＋2], [3＋2＋2], [4＋2＋2]等。

环加成反应的主要特点是可以将不饱和链状化合物直接转变成环状化合物，包括三元、四元到九元、十元环等,且原子利用率高。

在天然产物的全合成、药物化学等领域有着广泛的应用。

1、前线轨道理论简介前线轨道是由日本理论化学家福井谦一提出的，他指出化合物分子的许多性质主要出最高占据分子轨道相最低未占分子轨道所决定的。

凡是处于前线轨道的电子，可优先配对。

这对选择有机合成反应路线起决定性作用。

鉴于前线轨道理论对于有机化学发展的重要性，他获得了1981年的诺贝尔化学奖。

1.1 前线轨道的几个基本概念分子周围的电子云，根据能量的不同，可以分为不同的能级轨道，根据能量最低原理，电子优先排入能量低的轨道。

前线轨道理论中，将用HOMO表示；未占有电子的能量最低的轨道称之为最低占有轨道，用LUMO表示（如图1-1）。

有的共轭轨道中含有奇数个电子，它的最高已占有轨道只有一个电子，这种单电子占有的轨道称之为单占轨道，用SOMO表示。

在分子中，HOMO轨道对于电子的束缚最为薄弱，LUMO轨道对电子的吸引力最强，因而前线轨道认为，分子加发生化学反应，本质上就是HOMO轨道与LUMO轨道的相互作用，形成新的化学键的过程。

dielsalder反应机理迪耳斯-阿尔德反应是一种重要的有机合成反应，反应的基本机理涉及到亲电烯和亲核烯（烯烃）之间的加成反应。

迪耳斯-阿尔德反应的基本步骤如下：1.亲电烯（由亲电试剂提供，如醛、酮、酯、羧酸等）通过加成反应形成亲电烯基中间体，即产生一个带有正电荷部分的化合物。

2.亲核烯（由亲核试剂提供，如烯烃、亚砜等）通过加成反应攻击亲电烯基中间体，与之发生共轭加成反应，形成稳定的六元环结构。

3.反应得到的产物可能是顺式产物（两个官能团在产物中相对位置保持不变）或反式产物（两个官能团在产物中相对位置发生改变）。

顺式产物的生成通常更加稳定，因此是主要产物。

下面以一个具体的例子来说明迪耳斯-阿尔德反应的机理：首先，假设我们有一个亲电烯A（如醛）和一个亲核烯B（如烯烃），它们通过迪耳斯-阿尔德反应形成一个六元环的产物C。

1.亲电烯A首先发生亲电加成反应，其中醛基上的羰基氧原子攻击亲电烯B的π键，生成一个带正电荷的中间体D。

该反应通常由酸性条件催化。

2.亲核烯B接下来作为亲核试剂，通过攻击中间体D上的亲电烯C-C双键，发生共轭加成反应。

整个过程中，π键电子从亲电烯转移到亲核烯上，形成新的六元环结构E。

3.最后，通过质子迁移或酸碱中和等步骤，从产物E中得到最终的六元环产物C。

这个步骤通常在碱性条件下进行。

需要注意的是，迪耳斯-阿尔德反应的机理具有多样性和复杂性。

具体的反应机理取决于反应物的结构、溶剂条件、催化剂等因素。

有时候还会发生一些副反应，如分子内和分子间的竞争反应等。

总结来说，迪耳斯-阿尔德反应是一种通过亲电烯和亲核烯之间的加成反应形成六元环结构的重要有机合成反应。

它的机理涉及亲电烯的加成生成中间体，然后亲核烯进攻该中间体，形成新的六元环产物。

虽然反应机理比较复杂，但它在有机合成中具有广泛的应用前景。

Diels-Alder反应（狄尔斯–阿尔德反应）Diels-Alder反应，反电⼦要求的Diels-Alder反应和Hetero-Diels–Alder reaction（杂-Diels–Alder反应）都是[4+2]环加成反应，都属于协同反应。

是由共轭双烯与亲双烯体构建环⼰烯⾻架的经典反应。

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。

该反应是可逆反应，正向成环的反应温度较低，逆向开环反应需要较⾼的温度。

此反应⽤很少能量就可以合成六元环，是制备不饱和六元环的⾮常重要的环化⼿段之⼀，对推动有机化学反应理论的发展起到了重要作⽤。

Danishefsky⼆烯与⼀般的双烯相⽐，有更好的反应性及位置选择性。

因此，是熟为⼈知的有机合成试剂。

1950年的诺贝尔化学奖颁给了德国化学家奥托·迪尔斯（Otto Paul Hermann Diels）和他的学⽣库尔特·阿尔德（Kurt Alder），以表彰他们在1928年发现了著名的“Diels-Alder双烯合成反应”。

反应机理反应机理⼀般认为，在反应时两反应物彼此靠近，相互作⽤， 形成⼀个环状过滤态。

然后逐渐转化为产物分⼦，即旧键的断裂与新键的形成是相互协调地在同⼀步骤中完成的—协同反应，⽆中间体⽣成。

带有给电⼦基团的双烯体和带有吸电⼦基团的亲双烯体进⾏反应。

因为前沿轨道（双烯的HOMO和亲双烯体的LUMO）的能量差越⼩，能够使轨道相互作⽤⽽稳定，从⽽使反应更容易进⾏（电⼦要求型）。

同理，亲双烯体带有给电⼦基，共轭双烯带吸电⼦基的反应也容易进⾏（反电⼦要求型）。

反应是按协同反应顺式加成来进⾏的，优先⽣成endo加成产物（endo规则）。

电⼦要求型的Diels-Alder反应中，⼆次轨道相互作⽤⼤致能解释这⼀规则，但endo/exo选择性也受⽴体影响，根据不同底物，完全选择⽣成exo产物的例⼦也有报道。

除此之外分⼦内的Diels-Alder 反应由于环状结构固定，构型⾃由度较低，也不完全适⽤endo规则。

狄尔斯–阿尔德反应[编辑]维基百科，自由的百科全书（重定向自狄尔斯-阿德尔反应）跳转至：导航、搜索共轭（取代的）二烯+（取代的）烯烃↓（取代的）环己烯RXNO:0000006（英语：）又叫Diels–Alder反应、双烯加成反应，其中狄尔斯又译作第尔斯–阿尔德又译作阿德尔、阿德耳。

狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应（具体而言是一种环加成反应），共轭双烯与取代烯烃（一般称为亲双烯体）反应生成取代环己烯[1][2][3]。

即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子，这个反应也可以继续进行。

一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的，这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应（retro-Diels–Alder）。

1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应，他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。

狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环，是有机化学合成反應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。

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狄尔斯－阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯（Otto Paul Hermann 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。

大 学 化 学Univ. Chem. 2024, 39 (4), 133收稿：2023-09-05；录用：2023-11-14；网络发表：2023-11-28 *通讯作者，Emails:********************.cn(庞美丽)；******************.cn(尚贞锋)•专题• doi: 10.3866/PKU.DXHX202309024 蒽与马来酸酐Diels-Alder 反应的量化计算研究 ——介绍一个计算化学实验樊玲，庞美丽*，张业云，王彦美，尚贞锋*南开大学化学学院，化学国家级实验教学示范中心，天津 300071摘要：蒽与马来酸酐的Diels-Alder 反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。

本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder 反应的计算化学实验，该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder 反应的反应机理进行了研究。

旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣，加深学生对化学学科的理解，提升学生在科研工作中学以致用的能力。

关键词：计算化学实验；有机实验；Gaussian 软件；反应机理 中图分类号：G64；O6Quantum Chemistry Calculation Research on the Diels-Alder Reaction of Anthracene and Maleic Anhydride: Introduction to a Computational Chemistry ExperimentLing Fan, Meili Pang *, Yeyun Zhang, Yanmei Wang, Zhenfeng Shang *National Demonstration Center for Experimental Chemistry Education, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China.Abstract: The Diels-Alder reaction between anthracene and maleic anhydride is a classic experiment commonly performed in introductory organic chemistry courses. This article recommends a computational chemistry experiment for the Diels-Alder reaction between anthracene and maleic anhydride, utilizing density functional methods in the Gaussian 16 program to investigate the reaction mechanism. The aim of this experiment is to stimulate students’ interest in organic chemistry and computational chemistry, deepen their understanding of the chemical discipline, and enhance their ability to apply knowledge in scientific research.Key Words: Computational chemistry experiment; Organic experiment; Gaussian software; Reaction mechanism计算化学是当代化学领域的一门重要学科。

DielsAlder一.機理這是一個一步完成的協同反應。

沒有中間體存在，只有過渡態。

一般條件下是雙烯的最高含電子軌道（HOM）與親雙烯體的最低空軌道（LUMO相互作用成鍵。

由於是不涉及離子的協同反應，故普通的酸鹼對反應沒有影響。

但是路易斯酸可以通過絡合作用影響最低空軌道的能級，所以能催化該反應。

二.立體化學狄耳士-阿德爾反應有如下規律：1、區域選擇性：1.1.lf at least one of the Diels-Alder reagents is symmetrically substituted, thereis only one possible product1.2. Asymmetry in both the die ne and die no phile gen erates two products that arecon stituti onal isomers當有二種產物，到底是鄰位/間位/對位？要視親雙烯體上正電荷之碳優先和雙烯體上之負電荷的碳，鍵結為單鍵，經多次實驗後,多以鄰位為主，或對位為主反應產物往往以「假鄰對位」產物為主。

即若把六元環產物比作苯環，那麼環上官能團（假設有兩個官能團）之間的相互位置以鄰位（如1），或者對位為主（如3）。

3、立體專一性：加熱條件下反應產物以「順旋」產物為唯一產物；光照條件下以「對旋」產物為唯一產物。

比如以下兩個熱反應中，產物7、8的相對立體構型都是唯一的，兩個烯烴原料原有的官能團A,B,C,D的順反立體化學關係都在產物中得到忠實地翻譯。

三.在談Diels-Alder 反應時，為什麼dienophile 上有electronwithdrawing group 會有利於其反應？Ans:要解釋以上的問題需要較深的理論，讓我先用1,4- 丁二烯與乙烯的反應為例來說明，你估妄看之。

首先我們要瞭解1,4- 丁二烯的系統有四個M0 (由每一個碳所提供的p軌域組成)如下圖所示；乙烯的系統則有兩個MO —個較簡單的理論是這個反應只要考慮前沿分子軌域(frontier molecular orbitals) 之間的作用，所謂前沿分子軌域就是指最高佔有電子軌域(highest occupied molecular orbital 簡稱HOMO)以及最低未佔有電子軌域(lowest unoccupied molecular orbital 簡稱LUMO，此處的高低是針對能量而言。

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狄尔斯–阿尔德反应是一种有机反应（具体而言是一种环加成反应），共轭双烯与取代烯烃（一般称为亲双烯体）反应生成取代环己烯[1][2][3]。

即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子，这个反应也可以继续进行。

一些狄尔斯–阿尔德反应是可逆的，这样的环分解反应叫做逆狄尔斯–阿尔德反应或逆Diels–Alder反应（retro-Diels–Alder）。

1928年德国化学家奥托·迪尔斯和他的学生库尔特·阿尔德首次发现和记载这种新型反应，他们也因此获得1950年的诺贝尔化学奖。

狄尔斯–阿尔德反应用很少能量就可以合成六元环，是有机化学合成反應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。

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狄尔斯－阿尔德反应是1928年由德国化学家奥托·迪尔斯（Otto Paul Hermann 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。