المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

دلالة الجمع المعرف باللام على العموم
31-8-2016
تاريخ الصناعات البوتاسية
29-9-2016
الوعي والمعرفة لدى الشباب
23-1-2023
الحصين بن حذيفة العبسي
19-7-2017
المثبطات الكيماوية Chemical Inhibitors
25-10-2017
مجلس الامام الحسين العلمي
25-3-2016

Characteristics of the Diels-Alder Reaction  
  
1226   01:32 صباحاً   date: 17-8-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 5-9-2018 716
Date: 1-8-2019 856
Date: 8-7-2019 662

Characteristics of the Diels-Alder Reaction

The Diels-Alder reaction is enormously useful for synthetic organic chemists, not only because ring-forming reactions are useful in general but also because in many cases two new stereocenters are formed, and the reaction is inherently stereospecific. A cis dienophile will generate a ring with cis substitution, while a trans dienophile will generate a ring with trans substitution:

image226.png

In order for a Diels-Alder reaction to occur, the diene molecule must adopt what is called the s-cis conformation:

image228.png

The s-cis conformation is higher in energy than the s-trans conformation, due to steric hindrance. For some dienes, extreme steric hindrance causes the s-cis conformation to be highly strained, and for this reason such dienes do not readily undergo Diels-Alder reactions.

image230.png

Cyclic dienes, on the other hand, are ‘locked’ in the s-cis conformation, and are especially reactive. The result of a Diels-Alder reaction involving a cyclic diene is a bicyclic structure:

image232.png

Here, we see another element of stereopecificity: Diels-Alder reactions with cyclic dienes favor the formation of bicyclic structures in which substituents are in the endo position.

image234.png

The endo position on a bicyclic structure refers to the position that is inside the concave shape of the larger (six-membered) ring. As you might predict, the exo position refers to the outside position.

The rate at which a Diels-Alder reaction takes place depends on electronic as well as steric factors. A particularly rapid Diels-Alder reaction takes place between cyclopentadiene and maleic anhydride.

image236.png

We already know that cyclopentadiene is a good diene because of its inherent s-cis conformation. Maleic anhydride is also a very good dienophile, because the electron-withdrawing effect of the carbonyl groups causes the two alkene carbons to be electron-poor, and thus a good target for attack by the pi electrons in the diene.

In general, Diels-Alder reactions proceed fastest with electron-donating groups on the diene (eg. alkyl groups) and electron-withdrawing groups on the dienophile.

Alkynes can also serve as dienophiles in Diels-Alder reactions:

image238.png

Below are just three examples of Diels-Alder reactions that have been reported in recent years:

image240.pnglink

image242.pnglink

 

image244.pnglink
 

The Diels-Alder reaction is just one example of a pericyclic reaction: this is a general term that refers to concerted rearrangements that proceed though cyclic transition states. Two well-studied intramolecular pericyclic reactions are known as the Cope rearrangement . . .

image246.png

. . .and the Claisen rearrangement (when an oxygen is involved):

image248.png

Notice that the both of these reactions require compounds in which two double bonds are separated by three single bonds.

Pericyclic reactions are rare in biological chemistry, but here is one example: the Claisen rearrangement catalyzed by chorismate mutase in the aromatic amino acid biosynthetic pathway.

image250.png

The study of pericyclic reactions is an area of physical organic chemistry that blossomed in the mid-1960s, due mainly to the work of R.B. Woodward, Roald Hoffman, and Kenichi Fukui. The Woodward-Hoffman rules for pericyclic reactions (and a simplified version introduced by Fukui) use molecular orbital theory to explain why some pericyclic processes take place and others do not. A full discussion is beyond the scope of this text, but if you go on to study organic chemistry at the advanced undergraduate or graduate level you are sure to be introduced to this fascinating area of inquiry.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .