If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah

Dielsova-Alderova reakce: pravidlo pro endo produkty

Jak správně kreslit endo produkty Dielsovy-Alderovy reakce?

Chceš se zapojit do diskuze?

Zatím žádné příspěvky.
Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.

Transkript

Nalevo máme dien, konkrétně cyklopentadien. Tady má přemosťující CH₂, kterým se budeme více zabývat. Napravo je dienofil. Má tyto dvě aldehydové skupiny ve vzájemném postavení cis. V tomto videu se budeme zabývat stereochemií jak dienu, tak dienofilu. Také se budeme bavit o endo- a exo-produktech. Nejprve se ale podívejme na tuto Dielsovu-Alderovu reakci bez zahrnutí stereochemie. Začneme přesunem šesti pí elektronů. Tyto pí elektrony přesuneme sem, aby vytvořily vazbu mezi těmito uhlíky. A tyto elektrony vytvoří vazbu mezi těmito uhlíky. Ještě tu máme tyto elektrony, které se přesunou sem. Nakreslím produkt bez zohlednění stereochemie. Tady bude dvojná vazba. Tyto aldehydy zkrátím na CHO. Jeden aldehyd bude tady a druhý tady. Ještě zakreslím přemosťující CH₂. A teď se podíváme na pí elektrony. Červené pí elektrony vytvořily tuto vazbu. Modré pí elektrony vytvořily tuto vazbu. A fialové elektrony vytvořily tuto vazbu. Všimněte si, že v produktu ještě není zobrazená stereochemie. Takže kam směřují tyto aldehydy? V jaké pozici jsou vzhledem k přemosťujícímu CH₂? Řekněme, že dien a dienofil se k sobě přiblíží v tomto směru. Víme, že vazba se vytvoří tady. Tato červená vazba se vytvoří mezi tímto a tímto uhlíkem. V produktu je tato vazba tady. Dále je tu modrá vazba, která se vytvoří mezi tímto a tímto uhlíkem. V produktu je modrá vazba tady. Teď se budeme zabývat stereochemií dienu. Podívejme se na cyklopentadien a na přemosťující CH₂. Již víme, že vnitřní substituenty budou směřovat nahoru. Takže na našem modelu je CH₂ tady a tady jsou vazby, které k němu vedou. Na produktu bude CH₂ směřovat nahoru. Dále se budeme zabývat stereochemií dienofilu. Tady máme dvojnou vazbu. Na levé straně jsou vodíky. Nakreslím sem čáru a budeme postupovat stejně jako v předchozích videích. Skupiny na levé straně budou směřovat dolů. Takže tyto vodíky budou v produktu směřovat dolů. Když se na produkt díváme z tohoto směru, tak tyto vodíky budou směřovat od nás. Takže vodíky budou dole. A tady máme aldehydy, které jsou v modelu červené. Tady jsou červené skupiny, které představují aldehydy. Aldehydy budou v produktu na stejné straně. Když se na produkt díváme odtud, tak aldehydy směřují k nám. Naším produktem je bicyklická sloučenina. Nakreslím ji. Je to bicyklická sloučenina s přemosťujícím CH₂. Tady máme dvojnou vazbu a ještě tu jsou aldehydy. Aldehydy směřují vzhůru. Na tento uhlík tedy zakreslím aldehyd směřující nahoru. Vodík bude směřovat dolů. Zakreslím ho sem na tento uhlík. Na tomto uhlíku je také aldehyd směřující nahoru. A také vodík směřující dolů. Tohle je exo-produkt. protože aldehydy i přemosťující CH₂ směřují nahoru, a dvojná vazba je tady. Tohle je jeden z možných produktů. A co když se dienofil přiblíží k dienu z této strany? Na dvojné vazbě jsou tyto vodíky. Ještě sem nakreslím tuto čáru. Všimněte si, že skupiny napravo budou nahoře. Tady jsou ty dva vodíky. Poté, co se vytvoří tyto dvě vazby, tak díváme-li se na produkt odtud, tak tyto vodíky budou směřovat nahoru. Podívejme se, co se stane se skupinami na levé straně dvojné vazby. V našem případě se jedná o aldehydy. Když se budeme na vzniklý produkt dívat odtud, tak aldehydy budou směřovat od nás. Aldehydy jsou dole. Nakreslím tento produkt. Je to bicyklická sloučenina s přemosťující CH₂. Dvojná vazba je tady. Vodíky směřují nahoru. Takže na tomto uhlíku je vodík směřující nahoru. A také je tu aldehyd směřující dolů. To samé bude na tomto uhlíku. Vodík směřuje nahoru a aldehyd dolů. Tohle je endo-produkt. Napíši to sem. Endo-produkt. Aldehydy směřují dolů, přemosťující CH₂ nahoru a dvojná vazba je tady. Endo-produkt je preferovaný produkt, takže ho vznikne více než exo-produktu. Toto pravidlo se nazývá endo pravidlem nebo také Alderovým endo pravidlem. Důvodem, proč tomu tak je, je interakce mezi pí vazbou vznikající mezi těmito dvěma uhlíky a karbonylovými skupinami. Karbonylové skupiny jsou v našem případě aldehydy. Ačkoliv jsem sem aldehydy nezakreslil, tak víme, že tyto červené šipky je symbolizují. Takže tu máme interakci mezi vznikající pí vazbou a těmito karbonyly, které stabilizují dienofil, když se přibližuje z tohoto směru. Z tohoto důvodu budou aldehydy většinou směřovat dolů. A vznikne endo-produkt. Endo-produkt je preferovaný, vznikne ho větší množství. V případě exo-produktu jsou tyto karbonylové skupiny, tedy tyto aldehydy, daleko. Jsou příliš daleko na to, aby se vytvořily pí vazby. Není tam dostatečná interakce. Z tohoto důvodu exo-produkt není preferovaný. Pojďme se podívat ještě na jeden příklad. Nalevo máme dien a napravo dienofil. Opět začneme nákresem produktu bez uvažování stereochemie. Přesuneme našich šest elektronů. Vytvoří se vazba mezi těmito dvěma uhlíky. Vazba se také vytvoří mezi těmito dvěma uhlíky. A tyto pí elektrony se přesunou sem. Nakreslíme produkt bez ohledu na stereochemii. Aldehyd je na tomto uhlíku. Methylové skupiny jsou tady a tady. Červené pí elektrony vytvoří tuto vazbu. Modré elektrony vytvoří tuto vazbu. A fialové elektrony se přesunou sem dolů. Pojďme tyto vazby na obrázku zvýraznit. Červená vazba vznikla mezi těmito dvěma uhlíky. Na produktu je vazba tady. Modrá vazba se vytvořila mezi tímto a tímto uhlíkem. Vazba je na produktu tady. Všimněte si, že pokud nakreslíme, že se dienofil přibližuje z této strany, tak tu není žádná stabilizující interakce mezi vznikající pí vazbou a karbonylovými skupinami. Takže dole jsem dienofil nakreslil obráceně. Přibližuje se k dienu tak, že vznikne endo-produkt. Teď můžeme začít přemýšlet o stereochemii. Začněme stereochemií dienu. Víme, že vnitřní substituenty budou směřovat nahoru. Na dienu jsou to tyto dva vodíky. Pokud se na produkt budeme dívat takto ze shora, tak vodíky budou směřovat nahoru. Teď změním barvu a podíváme se na tyto methylové skupiny. Methylové skupiny jsou na modelu žluté a směřují dolů. Směřují dolů relativně k vodíkům, které míří nahoru. Když se na produkt díváme z tohoto směru, tak methylové skupiny směřují dolů. Nakreslím to. Na kruhu máme dvojnou vazbu a methylové skupiny směřující od nás. Dáme je na čárkovaný klínek. Takže tady je jedna methylová skupina a tady je druhá. Teď se pojďme zaměřit na tento dienofil. Nakreslím sem čáru. Již víme, že skupiny nalevo budou v produktu dole. Takže aldehydová skupina bude dole. Když se dienofil přibližuje tak, aby vznikl endo-produkt, tak dochází ke stabilizaci mezi vznikající pí vazbou a karbonylovou skupinou. Aldehydová skupina je na produktu tady. Pokud se díváme na produkt odtud, tak aldehydová skupina směřuje od nás. Aldehyd tedy bude na čárkovaném klínku. Bude tedy směřovat od nás. A co když se dienofil k dienu přiblíží z této strany? Stále se jedná o přístup vedoucí k endo-produktu. Je to z toho důvodu, že aldehyd je tady a vznikající dvojná vazba bude tady vzadu. Dochází tu ke stabilizující interakci. Na produktu je aldehyd tady. Díváme-li se odtud, tak směřuje od nás. Nakreslím tento produkt. Na kruhu máme dvojné vazby. Aldehydy jsou na tomto uhlíku a směřují od nás. Takže aldehyd bude na čárkovaném klínku. Methylové skupiny budou stále směřovat od nás. Zakreslím je. A jaký je vztah mezi těmito dvěma molekulami? Jsou si navzájem enantiomery. Produktem reakce je tedy dvojice enantiomerů.