[4 2]环加成反应论文：环加成反应 Diels-Alder反应 不对称有机小分子催化 四氢吲哚

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，生成六员环状化合物：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：反应机理这是一个协同反应，反应时，双烯体和亲双烯体彼此靠近，互相作用，形成一个环状过渡态，然后逐渐转化为产物分子：反应是按顺式加成方式进行的，反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。

例如：正常的Diels-Alder反应主要是由双烯体的HOMO(最高已占轨道)与亲双烯体的LUMO(最低未占轨道)发生作用。

反应过程中，电子从双烯体的HOMO“流入”亲双烯体的LUMO。

也有由双烯体的LUMO与亲双烯体的HOMO作用发生反应的。

反应实例本反应具有很强的区域选择性，当双烯体与亲双烯体上均有取代基时，主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物：当双烯体上有给电子取代基、亲双烯体上有不饱和基团如：与烯键(或炔键)共轭时，优先生成内型(endo)加成产物：参考文献[1] O. Diels and K. Alder, Ann., 460, 98 (1928); 470,62 (1929) Ber., 62, 2081, 2087 (1929)[2] J. A. Norton, Chem. Revs., 31, 319 (1942)[3] M. C. Koetzel, Organic Reactions,4, 1 (1948)[4] H. L. Holmes, Organic Reactions,4, 60 (1948)[5] L. W. Butz, Organic Reactions,5,136 (1949)[6] Madronero, Rev. Scienc. Apl. (Madrid) 12, 397 (1958); C.A. 53, 6984 (1959)[7] P. Yates and P. Eaton, J. Amer. Chem. Soc., 82, 4436 (1960)[8] J. G. Martin and R K. Hill, Chem. Rev., 61, 537 (1961)[9] G. I. Fray and R. Robinson, J. Amer. Chem Soc., 83, 249 (1961)[10] L. F. Fieser and M. Fieser, Advanced OrganicChemistry (Reinhold, New York, 1961), pp 206-210 [11] S. B. Needlernan and M. C. C. Kuo, Chem. Rev., 62, 405 (1962)[12] C. Walling and H. J. Schugar, J. Amer. Chem. Soc., 85, 607 (1963)[13] S. Seltzer, J. Am. Chem. Soc.,85, 1360 (1963)[14] W. J. Middleton, J. Org. Chem., 30, 1390(1965)[15] J. B. Lambert, J. D. Roberts, Tetrahedron Letters, 1965, 1457.。

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。

O O O
Me, H
Single product
O
Hale Waihona Puke 双不对称加成O S O O S BF3.OEt2 Selectivity>130:1 匹配对 O O O S
Diels-Alder反应的规律：
1、区域选择性： 反应产物往往以“假邻对位”产物为主。 即若把六元环比作苯环，那么环上官能团 （假设有两个官能团）之间的相对位置以 邻对位为主！
O OH H 2
O OH H
H NCO2CH2Ph ZnCl2
HNCO2CH2Ph O OH de>98% H
手性双烯体
Ph H OMe OH O O >97% d.e B(OAc)3, 98% OH O O H
H
OR*
EtO2C
N
O O
EtO2C O O C6H6, ref. 3h Me, H
N
R1 R3
R1
R3
+
R4
=
R4 R2 R2
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：
O
O
O
O
(Z)
O
OR
(Z)
C6H5
O
顺丁烯二酸酐
丙烯醛
丙烯酸酯
O
肉桂醛
C
O
COOH
OR
N
C
(Z) (Z)
N C OR
C COOH
0
O
对苯醌
丁炔二羧酸
偶氮二羧酸酯
下列基团也能作为亲双烯体发生反应：
Ph
OR' OR' O N O Ph O + CH2Cl2 ,-78℃

两个催化[4+2]环加成反应机理和立体选择性的理论研究两个催化[4+2]环加成反应机理和立体选择性的理论研究不对称合成在近几十年来发展迅速,且在多个方面取得了显著进步。

众多经济节约,反应条件温和,环境友好,产率高,立体选择性好的有机不对称合成反应吸引了科研人员的广泛关注。

本论文运用理论计算的方法对两个不对称催化反应的反应机理进行了详细的分子水平的研究,研究成果对帮助人们从分子水平上理解不对称催化反应的反应机理,以及设计新的合成路径,选择更高效的可再生催化剂等具有非常重要的理论指导价值。

论文的第一章简要描述了氮杂环卡宾(NHC)和胺催化的不对称合成反应的研究进展,第二章介绍了相关的量子理论知识和理论计算方法,第三章和第四章分别详细介绍了用密度泛函理论(DFT)方法对两个有机催化小分子反应机理的理论研究,第五章对全文进行了总结。

以下是关于这两个反应反应机理的简要介绍。

一、NHC催化醛与三氟甲基烯酮[4+2]环加成反应机理与立体选择性的理论研究α,β不饱和酮或醛通过NHC催化的[4+2]不对称合成生成含有连续的多个手性中心的化合物在工业、生物学和化学中均是一个非常有趣,但同时也极具挑战性的课题。

最近,Smith课题组报道了一项非常有意思的研究成果:在温和的实验条件下,以醛和三氟甲基取代的α,β不饱和酮为反应物,通过NHC催化的[4+2]的环加成反应生成含有两个连续的手性碳的三氟甲基吡喃酮。

该反应的最大的突破在于实现了吡喃酮的C(5)位被不同的取代基取代。

在本文中,我们首先运用密度泛函理论(DFT)研究了这个催化反应的反应机理,然后通过对产生立体中心的基元步骤中的两个关键驻点的扭曲能和吉布斯自由能成分的分析探索了对映体和非对映体选择性产生的根本原因。

通过计算我们发现,理论上预测的主要产物的立体异构构型和实验结果完全相符,更为重要的是通过分析我们发现相对吉布斯自由能能垒(?)和相对焓变(?)具有很好的相关性,这表明反应的立体选择性主要源于经过不同构型过渡态的焓变,而非熵变(?),的差异。

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。

不同的原子轨道要有效的组成分子轨道，必须满足一定的条件。 这就是能量相近，轨道最大重叠和对称性匹配等三个条件。
在双分子反应中，一个分子的最高占有轨道和另一个分子 的最低空轨道要有效地组成新的分子轨道，假定也和原子轨道 组成分子轨道时类似，也必须满足能量相近，轨道最大重叠和 对称性匹配这三个条件。在这里，对称性匹配这个条件具有特 别重要意义。当两个分子相互接近时，起决定性作用的轨道必 须满足对称性匹配的要求，它们应属于同一对称类型。
在丁二烯和乙烯反应时，无论是丁二烯的HOMO和乙烯的 LUMO，还是乙烯的HOMO和丁二烯的LUMO，能量相差都较 大。因此反应进行得就不会非常顺利，反应条件就需要强烈。
要使反应能顺利进行，需要缩小前线轨道之间的能量差别。丁 二烯的HOMO和乙烯的LUMO能量差值稍小，首先考虑怎样才 能进一步缩小。
OCH3 CHO
OCH3
CHO
要回答这一问题，需要了解1-甲氧基-1,3-丁二烯和丙烯醛这两 个化合物前线轨道的符号，能量和系数：
OMe
CHO
OMe
CHO
HOMO -8.5eV
LUMO 0eV
LUMO 2.5eV
HOMO 10.9eV
图4-6 1-甲氧基-1,3-丁二烯和丙烯醛前线轨道
圆圈表示p轨道在纸平面上的一个瓣，画线的和不画线的代表 相反的符号，而圆圈的大小粗略地正比于轨道系数的大小。
（二）电子反向的Diels-Alder反应
双烯的 LUMO和亲双烯体的HOMO能量差，小于双烯的 HOMO 和亲双烯体的LUMO能量差值，在反应过程中，双烯 的LUMO和亲双烯体的HOMO 起主要作用，叫做电子反向的 Diels-Alder反应。双烯分子的吸电子取代基和亲双烯体中的给 电子取代基使这类反应加快。 （二）中间的Diels-Alder反应 双烯的HOMO和亲双烯体的LUMO能量差，小于双烯的 LUMO和亲双烯体的HOMO能量差值相差不大，在反应过程 中，无论双烯的HOMO和亲双烯体的LUMO，还是双烯的 LUMO和亲双烯体的HOMO都起作用，叫做中间的Diels-Alder 反应。在双烯分子和亲双烯体分子中，给电子取代基和吸电子取代 基都可能加快这类反应。

概述本文概述了非对称反应历史上的Diels–Alder反应。

Diels–Alder反应是经济性原子反应最重要的反应之一[1]，出自由奥托博士1928年发表的著名论文，而且Diels–Alder反应仍然是目前研究最多、利用最广泛之一的反应[2]。

这项调查延续超过了60年,它提供了各种各样的不饱和体系以二烯烃以及亲二烯体的详细信息以及可能的各种影响因素。

Diels–Alder反应也是最古老的有机转换反应之一，作为手性助剂可获得光学纯化合物的快捷方式[3]。

第一个己烯框架有四个连续立体衰减的过程，这是一个活跃的研究领域。

一个取代环己烯的建设框架其中的拆分方法在近代被恩德斯和同事通过三重串联反应证实了，新方法已经被其他实验工作者进一步应用。

除了lewis酸的催化，通过文献的阅览对其他催化方法也有了大体上的了解。

几种Diels–Alder反应中表明有一个相当大的比率增加水作为溶剂或含有氢键的环境。

Diels–Alder反应合成的多功能性进一步为发现生物催化方法提供运输反应创造了条件。

在不含金属的环境中，以适当的速度在温和条件下与选择性适当的产物反应。

在这种情况下,有机小分子作为有机催化剂是一个好的选择酶,适合有些更具体,更复杂的情况[4]。

有机催化在过去的十年的快速发展,已经取得了伟大的多样化的成果。

在这些过程有重要的醇醛缩合等反应,傅克反应,曼尼希,斯特和亨利的反应[5], 还有Diels–Alder环加成反应。

在已有的催化Diels–Alder 反应中,一个单独的有关专门有机催化方法,还没有出现，比如有关多米诺和脯氨酸在有机催化中反应。

目前更受到关注的是有机催化Diels–Alder环加的发展。

有机合成中Diels-Alder 反应是生成结构复杂的化合物的典型方法之一，合成复杂的大分子是这个世纪化学家热点研究的话题[6]，并且是具有挑战的项目。

Diels-Alder 反应能合成我们理想中具有立体选择性的结构复杂多环化合物，在这个方面取得了瞩目的成果。

Me Me
RO
R Ph
NN
R=H
2
OR R
Ph
• 在D-A反应过程中,阴离子对活性也有一定的 影响。活性顺序大致如下: SbF6>PF6>OTf>BF4。
• 2019年,Kanemasa等报道了一个极为出众的双 噁唑啉配体3,它的多种金属形成的原位催化 剂在环戊二烯与丙烯酰胺的D-A反应中表现
出优异的对映选择性。
O
O
O
N
N
Ph
3
Ph
手性二酚类配合物催化剂
• 通过光学活性联萘酚与各种金属化合物作 用可以得到不同结构的手性金属芳氧基化 合物。
Ph
SiA r3
OR' M OR'
Ph R '= H , S iC l4 M = E t2A lC l, E tA lC l2, T iC l4
O Al Me
O
SiA r3
R Oห้องสมุดไป่ตู้
O NO
Me Ph major
RO O NO
Me Ph minor
O
N
+
t-Bu O
Et2AlCl CH2Cl2
endo:exo=>97:3
O
N t-Bu
O 96%e.e
3.手性不饱和酮
O
OH
H ZnCl2,-20oC
O
OH O H
OH H
endo:exo=15:1 >100
:
1
O OH H
C H
CH2
H
Al H Me3Al
H3C
CC CH3H2
+
Ph

2、立体选择性： 反应产物以“内型”为主，即反应产物 是经过“内型”过渡态得到的！
3、立体专一性： 加热条件下反应产物以“顺旋”产物 为唯一产物；光照条件下以“对旋”产物 为唯一产物！
不对称Diels-Alder 反应中的手性催化剂
• 手性Lewis酸催化剂大多是由手性二醇、二 酚、磺酰胺或噁唑啉与Al、Ti、B、Cu或镧 系元素配位而成的。
• 优点：这种催化剂易于合成,催化效率高,立 体选择性好。
手性二醇类配合物催化剂
• 常用的手性1,2-二醇有:D-甘露糖醇及其衍生物， (S,S)-1,4-二苄氧基-2 ,3-丁二醇， (S,S)-2,3-二羟基1 ,4-二对甲苯磺酸酯， (S,S)-1,4-蒎啶子基-2 ,3-丁 二醇， 1 ,2-蒎二醇，L-酒石酸衍生二醇等。
O N Ph
O N
3
O Ph
手性二酚类配合物催化剂
• 通过光学活性联萘酚与各种金属化合物作 用可以得到不同结构的手性金属芳氧基化 合物。
Ph
SiAr3 O Al Me O SiAr3
OR' OR' Ph
M
R'=H, SiCl4 M=Et2AlCl, EtAlCl2, TiCl4
O Ti O
iPrO Cl
Ph minor
O N O t-Bu + Et2AlCl CH2Cl2 endo:exo=>97:3
O N O t-Bu
96%e.e
3.手性不饱和酮
O OH H ZnCl , -20oC 2 OH H : O OH H
O
endo:exo=15:1
>100
1
O OH H ZnCl2
O OH H >98 :

Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ； Ｉ ｘ ｉ ａ ｗ３ ６ ＠ｙ
Ｒ ｝ ｉ ｖ 闭 ０ｒ ｔ ｏ Ｆ ，
ｅ ｈ ２ － ０ ０ ． ２
ｃ ｏ ｏ Ｆ ａ ｘ ： （ ０ ２ ５ ） ３ ３ ０ １ ６ ０ ６ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｅ ｄ Ｊ ａ ｎ ｕ ａ ｙ ｒ ２ ７ ， ２ ０ ０ ３ ； ｗｃ ｅ ｐ ｔ ｅ ｄ Ｆ ｅ ｂ ｎ ｔ ａ ｒ ｙ ２ ８ ， ２ ０ ０ ３
溶剂替代有机溶剂对于绿色化学和环境保护具有重要意义， １ ． ２ 手性 Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ ａ ｃ ｉ ｄ 配合物的进展 作用于对映选择性反应最有效且经济的方法就是使用 手性催化剂． 这种方法只需要微量的催化剂， 在温和的条件
的相对构型在产物中保留； （ ２ ） ｅ ｎ ｒ ｌ ｏ规则： 动力学控制下 ｅ ｎ ｄ ｓ 产物占 绝对优势； （ ３ ） 不对称取代的组分进行 Ｄ Ａ 反应， 具有区域选择性； （ ４ ） 具有对映位面的双烯和亲双烯组分进 行Ｄ Ａ 反应时， 有两个对映体生成． 要使 卜 述两个对映体之 一过量可以采用 以下方法： （ １ ） 加人手性催化齐 」 ， 如手性
两分子含有碳碳不饱和键的化合物在一定条件下组合 成环的反应叫做环加成反应（ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ． 环加成中最常见 的是１ ４ ＋ ２ ］ 环加成， 即狄尔斯一 阿德尔（ Ｄ ｉ ｅ ｌ ｓ － Ａ ｌ ｄ ｅ ｒ ， Ｄ Ａ ） 反
Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ ａ ｃ ｉ ｄ 配合物； （ ２ ） 参与反应的分子中连有乎性助剂； （ ３ ） 用手性双烯或亲双烯在 Ｌ ｅ ｗ ｉ ｓ ａ ｃ ｉ ｄ 催化下进行反应 本文将 就以上＝种方法在六元碳环和杂环合成方面自 １ ９ ９ ８ 年以来
６ ｈ一ｉ ． Ｔ ＇

Diels-Alder反应的研究进展董海峰理研1105班学号：2011200976导师：李雷教授摘要:本综述介绍了关于Diels-Alder反应的研究新成果: 水相Diels-Alder反应; C60的Diels-Alder反应; 超分子作用下的Diels-Alder反应以及反双烯合成的应用。

对Diels-Alder反应的全新认识无论是对有机合成设计还是有机化学教学内容更新都具有重要意义。

关键词: 综述; Diels-Alder反应; 反双烯合成; C60; 超分子作用Diels-Alder反应是20世纪有机合成方面最主要的发现之一,也是有机化学中非常重要的一类反应。

所谓Diels-Alder反应是指含有共轭二烯结构的双烯体和含不饱和键的亲双烯体, 通过1,4-加成得到环状烯烃, 故又称为双烯合成反应。

Diels-Alder反应的本质是双烯体和亲双烯体发生[4+2]环加成,其历程是协同进行的周环反应。

由于Diels-Alder反应在有机化合物的分离、鉴别以及合成中应用广泛,所以吸引了人们从反应机理、反应条件以及可发生的范围等多方面进行着不断深入地再研究, 本文综述了关于Diels-Alder反应的新近研究成果, 旨在丰富对此类反应的再认识。

1 Diels-Alder反应1.1 Diels-Alder反应定义在加热条件下, 共轭双烯体和亲双烯体发生1,4-加成反应, 生成环状化合物的反应叫双烯合成.双烯合成反应是O.Diels和lder于1928年发现的,所以也叫Diels-Alder反应[1 ].Diels-Alder反应可通式表示如下:因为Diels-Alder反应涉及到一个4P电子体系和一个2P电子体系, 所以它属于（4+ 2）环加成反应Diels-Alder反应机理Diels-Alder反应是协同机理, 即双烯体和亲双烯体通过环状过渡态,旧键的断裂和新键的形成同时进行, 一步完成反应过程:此机理可用前线轨道理论来解释. 双烯体HOMO两端的位相和亲双烯体LUMO的位相相符, 双烯体LUMO两端的位相和亲双烯体HOMO的位相也相符. 如图1所示。

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层次的东西。
1906 年 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。
响。但是路易斯酸可以通过络合作用影响最低空 轨道的能级，所以能催化该反应。
编辑本段立体化学 狄尔斯-阿尔德反应有如下规律： 1、区域选择性：反应产物往往以“假邻
对位”产物为主。即若把六元环
阿尔德反应 产物比作苯环，那么环上官能团（假设有两个官能团）之间的相互位置 以邻位(如 1)，或者对位为主（如 3）。 狄尔斯-阿尔德反应 2、立体选择性：反应产物以“内型(即 5)”为主，即反应主产物是经过“内 型”过渡态得到的。 狄尔斯-阿尔德反应 3、立体专一性：加热条件下反应产物以“顺旋”产物为唯一产物；光照条 件下以“对旋”产物为唯一产物。
诺贝尔化学奖 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。

Diels-Alder反应王亮大连大学环化学院化工系大连 116022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、相关原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：六元环背景原理应用1.发现背景Diels-Alder反应，又名双烯合成，由共轭双烯与烯烃或炔烃反应生成六元环的反应。

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。

该反应是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。

但这两人都没有认识到这些事实背后更深层次的东西。

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。

第十六章 含氮不饱和键的化学具有含氮不饱和键的化合物，主要有亚胺、腈（异腈）、偶氮化合物、硝基化合物以及异腈酸酯等。

以下分别进行介绍。

16.1亚胺亚胺及其衍生物又称希夫碱（Schiff base ），是含有C=N 键的化合物。

它是由羰基化合物(醛或酮)与氨(伯胺)的缩合产物,分子中含有的C=N 键是一种类似于C=O 键的极性不饱和键,能与许多化合物发生加成、还原等反应，在有机合成特别是不对称合成中有着广泛的应用。

这类化合物具有良好的配位化学性能和独特的光、电、磁等物理材料性能，许多亚胺本身还具有广泛的生物活性（如抗菌、抗癌、除草等）。

亚胺是烯胺的互变异构体：NHNHO+NH 216.1.1 还原反应亚胺的还原反应是制备胺类化合物的重要方法,主要包括催化氢化和化学还原两个方面。

一、化学还原化学还原是有机合成常用的方法,氢化铝锂、金属硼氢化物等是常用的还原剂。

用NaBH 4可以很方便地将亚胺还原成仲胺：R 1C R 2N RNaBH 4R 1R 2N RH利用这个反应，可以通过醛、酮来合成仲胺。

如：4CHO H 2NCH 2CH 2NH 232CHNCH 2CH 2N HCCH 22CH 2CH 2HH在手性试剂或手性催化剂的诱导下,亚胺可以进行不对称还原。

用含氢聚硅氧烷(polymethylhydrosiloxane ，PMHS)作还原剂，可选择性地将亚胺还原成手性胺，联二萘酚(R )－3是很好的手性配体。

PhN PhCH 3(R )-3, Sn(OTf)2, 2 mol%PhNH PhCH 3r.t, 6 hYield 85% ee 60%(R )-3 =OH OH Br近年来，有关亚胺的不对称还原已经成为研究的热点。

二、催化氢化亚胺通过催化氢化反应还原为高级胺，这是有机合成特别是在不对称合成中常用的方法。

脂肪族醛的亚胺可在过渡金属催化下加氢，被还原为仲胺，但产率不高。

常用的金属催化剂大多数为第八副族的过渡金属，如Ni 、Pt 、Pd 、Ru 、Rh 等。

OH
O
H
H
endo:exo=15:1 >100
:
1
O OH H
ZnCl2
O OH H
>98
:
O OH H
2
O
HNCO2CH2Ph HNCO2CH2Ph
OH
ZnCl2
H
O
OH de>98% H
手性双烯体
Ph
O
H OMe
OH O
>97% d.e B(OAc)3, 98%
O H H
OH O OR*
EtO2C
不对称Diels-Alder反应
狄尔斯—阿尔德(Diels-Alder)反应
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。
含有一个活泼的双键或三键的化
O
R O
NB
SO2Ar
R1
1
Ar =Ts R1=n -Bn
• Corey等用DiBAH或Me3Al与a反应制备的催 化剂(R1=t-Bu,Me),具有广泛的用途。
CH3
/ H3C
C H
CH2
H
Al H Me3Al
H3C
CC CH3H2+ NhomakorabeaPh
F3CO2SHN Ph
NHSO3CF3
a
Ph Ph
F3CO2S
• 1998年,Kanemasa等报道了一个极为出众的双 噁唑啉配体3,它的多种金属形成的原位催化 剂在环戊二烯与丙烯酰胺的D-A反应中表现 出优异的对映选择性。

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。

Diels-Alder 反应12032202陈曦摘要:由于Diels2Alder 反应具有一系列重要特点(原子经济性、热可逆性、立体选择性、立体专一性和区域选择性等) ,自从1928 年被发现以来,该反应就一直是人们研究的热点。

将其应用于聚合物的合成中,可制备一些具有特殊性能的Diels2Alder 聚合物,人们在这方面作了大量的研究工作,取得了许多研究成果。

本文首先根据不同的分类标准,对应用Diels2Alder 反应制备聚合物的研究进行了分类,然后结合本课题组的相关研究工作,综述了近年来人们在该领域的研究进展,最后展望了其研究前景。

关键词:Diels-Alder 反应;特殊结构聚合物;手性;可逆性；链结构正文:一、Diels-Alder反应的原料分子结构1 、AB型AB 型指在一个原料分子上同时含有双烯体单元和亲双烯体单元,然后通过DA 反应形成线形聚合物。

一般要求双烯体和亲双烯体的反应活性不能太高,以免在制备或贮存过程中发生反应。

Gandini 课题组利用糠胺与马来酸酐反应,合成了一端含有呋喃环单元而另一端含有马来酰亚胺单元的AB 型单体,然后将此单体进行DA 反应制备了一种线状聚合物。

Mikroyannidis 也合成了AB 型的原料分子,并对其进行了表征及聚合研究[2，3] 。

（如图1所示）[1]图12 、AA2BB型AA2BB 型是指一个原料分子上含有两个双烯体单元,而另一个原料分子上含有两个亲双烯体单元通过DA 反应形成聚合物。

Grigoras 等合成了含有两个蒽端基的线性聚合物作为双烯体,通过与四种含有两个马来酰亚胺单元的亲双烯体进行DA 反应制备了一系列的线性聚合物,这些聚合物在极性溶剂中可溶,且具有一定的耐热性[4 ,5 ]。

Mashiko 利用DA 反应将22氯丁二烯与12氰基丙烯酸乙酯共聚制备了一种线性聚合物[ 6 ] 。

Patel 在三嗪环上接入两个呋喃环作为双烯体,然后通过与一系列的含有两个马来酰亚胺单元的交联剂进行DA 反应制备了一系列的新型马来酰亚胺聚合物,这些聚合物均具有良好的耐热性和耐有机溶剂性[7 ] 。