Diels-Alder-Reaktion: Übungen und Mechanismus
Dien und Dienophil schließen in einem Schritt einen Sechsring: zwei neue C–C-Bindungen, die neue Doppelbindung liegt in der Mitte des ehemaligen Diens.
Beispiel
Ein Dien und ein Dienophil (am besten elektronenarm, z. B. mit C=O daneben) reagieren in einer [4+2]-Cycloaddition. In einem Schritt entstehen zwei neue C–C-Bindungen und ein Cyclohexen-Ring; die neue Doppelbindung liegt zwischen den mittleren C-Atomen des Diens.
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Das Dien muss in der s-cis-Konformation vorliegen (beide Doppelbindungen auf derselben Seite).
- 2
Sechs π-Elektronen verschieben sich in einem cyclischen Übergangszustand gleichzeitig (pericyclisch, [4+2]).
- 3
Zwei neue σ-Bindungen entstehen; die neue Doppelbindung liegt zwischen C2 und C3 des ehemaligen Diens.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Hier wurde nur eine Bindung geknüpft (offene Kette). Die Diels-Alder-Reaktion bildet zwei Bindungen gleichzeitig und schließt einen Ring.
Oft verwechselt mit: Katalytische Hydrierung · Addition von Brom
Häufige Fragen
Warum ein elektronenarmes Dienophil?
Elektronenziehende Gruppen (C=O, CN) senken das LUMO des Dienophils; es passt besser zum HOMO des Diens, die Reaktion wird schneller.
Was ist die endo-Regel?
Bei cyclischen Dienen zeigt der Substituent des Dienophils bevorzugt unter das Dien (endo), wegen sekundärer Orbitalwechselwirkungen.