Reacción de Diels-Alder

El dienófilo sufre una reacción Diels-Alder con un dieno que introduce dicha funcionalidad en la molécula del producto.Cuando reacciona con un dieno, este dienófilo introducirá la funcionalidad de α-cloronitrilo en la molécula del producto.[10]​ El dieno debe adoptar lo que se llama una conformación s-cis respecto al enlace sencillo, para experimentar una reacción de Diels-Alder.Para que el dieno sea muy reactivo éste debe ser rico en electrones, esto es; sustituido por grupos electrodonadores.[3]​ Los dienos inestables (y por lo tanto altamente reactivos), de los cuales quizás los más útiles sintéticamente son los o-quinodimetanos, pueden generarse in situ.[22]​ Por el contrario, los dienos estables son más bien no reactivos y experimentan reacciones de Diels-Alder solo a temperaturas elevadas: por ejemplo, el naftaleno puede funcionar como un dieno, lo que lleva a aductos solo con dienófilos altamente reactivos, como la N-fenil-maleimida.Dado que los reactivos están en su estado fundamental, la reacción se inicia térmicamente y no requiere activación por la luz.[34]​ The reaction of cyclopentadiene and butenone for example is 700 times faster in water relative to 2,2,4-trimethylpentane as solvent.[34]​ La reacción del ciclopentadieno y la butenona, por ejemplo, es 700 veces más rápida en agua en relación con el 2,2,4-trimetilpentano como disolvente.Análisis similares para los escenarios de demanda inversa correspondientes dan lugar a productos análogos, como se ve en los casos 3 y 4.La maximización de la interacción orbital predice correctamente el producto en todos los casos para los que hay datos experimentales disponibles.en el doble enlace del dienófilo, dan lugar a sustituyentes que son cis (trans, resp.)Del mismo modo, los dienos cis, cis- y trans,trans- disustituidos dan sustituyentes cis en estos carbonos del producto, mientras que los dienos cis,trans- disustituidos dan sustituyentes trans:[39]​[40]​ Se muestran a continuación los estados de transición endo y exo para el ciclopentadieno que se agrega a la acroleína; Proporción de producto endo / exo para este y otros dienófilos: Las reacciones de Diels-Alder en las que se generan estereocentros adyacentes en los dos extremos de los enlaces simples recién formados implican dos posibles resultados estereoquímicos diferentes.Esta es una situación estereoselectiva basada en la orientación relativa de los dos componentes separados cuando reaccionan entre sí.(Hay un uso más general de los términos endo y exo en la nomenclatura estereoquímica).[41]​ La regla endo se aplica cuando los grupos electroatractores en el dienófilo son todos de un lado.[10]​[42]​[43]​ La explicación de superposición orbital secundaria fue propuesta por primera vez por Woodward y Hoffmann.Aunque la explicación original solo invocaba el orbital en el átomo α al doble enlace dienófilo, Salem y Houk han propuesto posteriormente que los orbitales en los carbonos α y β participen cuando la geometría molecular lo permita.[45]​ A menudo, al igual que con los dienos altamente sustituidos, los dienófilos muy voluminosos o las reacciones reversibles (como en el caso del furano como dieno), los efectos estéricos pueden anular la selectividad endo normal a favor del isómero exo.Sin embargo, dicha isomerización puede tener lugar a través de un proceso (Cope) completamente intramolecular, [3,3] -sigmatrópico.Sin embargo, se conocen una variedad de estrategias para superar este sesgo termodinámico inherente.[59]​ Strategically placed electron-withdrawing groups in the starting material can render this process essentially irreversible.Estas reacciones generan un bencino que puede dar lugar a diversos derivados del benceno.La reacción oxo-DA se informó por primera vez en 1949[67]​ usando un metilpentadieno y formaldehído como reactivos.[68]​ Muchas estrategias se basan en coordinar un ácido de Lewis quiral con el grupo carbonilo.[69]​ En la reacción enantioselectiva Diels – Alder (DA) de una anilina, formaldehído y una ciclohexenona catalizada por (S) -prolina, incluso el dieno está enmascarado.Esta secuencia es notable como una de las primeras en presentar 1-metoxi-3-siloxibutadieno , el llamado dieno Danishefsky, en síntesis total.La cicloadición Diels-Alder con bromoquinona fue seguida por una deshidrohalogenación espontánea para volver a formar el anillo aromático.Aun así, posiblemente muchas cicloadiciones [4+2] podrían tener lugar a través un mecanismo por etapas.Luego, al igual que en la secuencia de Michael-aldol, el intermedio bicíclico se descarboxila y deshidrata para formar ácido macrofómico (9).