Hlavní obsah
Kurz: Organická chemie > Kapitola 8
Lekce 1: Dielsova-Alderova reakceDielsova-Alderova reakce: stereochemie dienofilu
Při Dielsově-Alderově reakci je třeba dbát na stereoselektivitu. Pojďme si ukázat jak to ovlivní dienofil.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
V tomto videu se zaměříme
na stereochemii dienofilu. Nejprve si ale rychle zopakujme
Dielsovy-Alderovy reakce. Nalevo máme dien
a napravo dienofil. V rámci Dielsovy-Alderovy reakce dochází
k součinnému pohybu šesti pí elektronů. Tyto pí elektrony se přesunou sem,
aby vytvořily tuto vazbu. Tyto pí elektrony se přesunou sem,
aby vytvořily tuto vazbu. A ještě tu máme tyto elektrony,
které se přesunou sem dolů. Tím vznikne
tento produkt. Červené elektrony se přesunuly sem,
aby vytvořily tuto vazbu. Modré pí elektrony
vytvořily tuto vazbu. A ještě tu máme fialové elektrony,
které se přesunuly sem. Teď se pojďme podívat
na stereochemii dienofilů. Dienofil máme tady. Má na sobě dvě R skupiny
ve vzájemném postavení cis. To znamená,
že jsou obě na stejné straně. Co to znamená z hlediska
stereochemie produktu? Co se stane s těmito
dvěma R skupinami? Pojďme se přesunout sem dolů a podívat se
na obrázek modelu dienu a dienofilu. Tady nahoře
je dien. Můžeme si představovat,
že má rovinné uspořádání. Tady dole je dienofil,
který má také rovinné uspořádání. R skupiny jsou na modelu
označené červeně. Takže dien a dienofil
se k sobě přiblíží. A mezi tímto a tímto uhlíkem
dojde ke vzniku vazby. Vazba se také vytvoří
mezi tímto a tímto uhlíkem. A všimněte si,
co se stane s naším produktem napravo. Stále se bavíme
o dienofilu. Tento uhlík změní
hybridní stav z sp² na sp³. Stejně to bude
v případě tohoto uhlíku. Přejde z hybridizace
sp² do sp³. Takže se musíme zabývat
těmito R skupinami. Jelikož se jedná o součinný
pohyb těchto elektronů, tak tyto dvě skupiny
budou na stejné straně. Pokud se díváme na cyklohexanový
kruh z této strany, tak tyto vodíky budou
směřovat od nás. A tyto R skupiny budou
natočené směrem k nám. Dokreslím stereochemii
produktu. Začnu cyklohexanovým
kruhem. R skupiny budou natočené
směrem k nám. Vraťme se zpět ke vzorcům nalevo
a popřemýšlejme o stereochemii. Dokreslím sem vodíky
a dále budu mluvit o skupinách, které jsou nalevo a napravo
od této čáry. Pokud nakreslím,
jak se dienofil přibližuje k dienu, tak tyto R skupiny na pravé straně
budou natočené směrem k nám. Takže skupiny na pravé straně této čáry
budou v produktu na klínku. A co se týče cis alkenu nalevo, tyto dvě R skupiny budou na
cyklohexanovém kruhu také v cis postavení. Tyto dvě skupiny zůstanou
na stejné straně kruhu. Skupiny na levé straně té čáry,
v našem případě dva vodíky, budou v produktu
směřovat dolů. Tady jsou ty dva vodíky
na modelu. Vodíky by tedy v produktu
byly na čárkovaném klínku. Co když se dienofil přiblíží
k dienu jiným způsobem? V tomto případě jsou tyto dvě R skupiny
na levé straně dvojné vazby. Označím je červeně. Na modelu jsou to
tyto červené skupiny. Na pravé straně dvojné
vazby máme dva vodíky. Tyto vodíky jsou
na modelu tady. Víme, že mezi těmito dvěma
uhlíky se vytvoří vazba. A vazba se vytvoří také
mezi těmito dvěma uhlíky. Takže když se podíváme na náš produkt,
tak tady jsou ty dvě zmiňované vazby. Také vidíme, že naše dvě R skupiny
jsou na stejné straně. Podívejme se teď na cyklohexanový
kruh z tohoto místa. Nakreslím sem
cyklohexanový kruh. Tyto dvě R skupiny
směřují od nás. Takže tyto dvě R skupiny
nakreslím na čárkovaném klínku. Podívejme se teď na skupiny
na levé straně dvojné vazby dienofilu. Co se týče skupin
na levé straně, tak tyto dvě R skupiny
budou natočené směrem dolů. Snažím se být konzistentní v tom,
jak kreslím a popisuji dienofil a produkt. Při řešení Dielsových-Alderových reakcí
nám systematické přemýšlení pomůže. Tyto vodíky, které byly napravo,
budou vzhledem k naší rovině nahoře. Pokud bychom vodíky zakreslovali
do produktu, tak by byly na klínku. Pokud jsou tyto
R skupiny totožné, tak nezáleží na tom,
jak je v produktu zakreslíme. Pojďme se podívat na příklad toho,
o čem mluvím. Začněme produktem této
Dielsovy-Alderovy reakce. Víme, že elektrony
se přesunou sem. Takže se vytvoří vazba
mezi těmito dvěma uhlíky. Tyto elektrony
se posunou sem. A tyto elektrony
se posunou dolů. Takže získáme
cyklohexanový kruh. Nakreslím ho. Teď se pojďme zamyslet
nad stereochemií dienofilu. Víme, že má
stereochemii cis. Takže tyto dvě skupiny musí být
na stejné straně kruhu. Můžeme použít buď klínek
nebo čárkovaný klínek. Já použiji
dva klínky. Nakreslím je sem. Dokreslím sem estery,
jak tady nahoru, tak sem dolu. Tohle je tedy produkt této
Dielsovy-Alderovy reakce. A co kdyby byly R skupiny dienu
ve vzájemné pozici trans? Začnu tím,
že sem nakreslím čáru. Podívejme se na R skupinu
nalevo od této čáry. To je ta,
která je natočená směrem k dienu. Na modelu je to
tato R skupina. Tedy ta,
která směřuje k dienu. Naopak R skupina napravo
od naší čáry směřuje od dienu. Takže na modelu
je to tahle. Víme, že mezi těmito dvěma
uhlíky se vytvoří vazba. Vazba se vytvoří také
mezi těmito dvěma uhlíky. Takže získáme tento
produkt napravo. Tady jsou vazby,
o kterých jsem mluvil. Když se díváme dolů na cyklohexanový kruh,
tak tato R skupina směřuje od nás. Takže když se na to podíváme pozpátku,
tak to je tato R skupina. Je to tady
ta nalevo. V produktu ji tedy nakreslím
na čárkovaném klínku. Naopak tato R skupina
směřuje k nám. Je to tedy tato,
která směřuje pryč od dienu. Tedy ta napravo. V produktu je natočená směrem k nám,
takže ji nakreslím na klínku. A co když se dienofil přiblíží
k dienu opačnou stranou? Když se podíváme
na tuto čáru tady, tak tato R skupina nalevo
je natočená směrem k dienu. Je to tady
ta vzadu. A tato R skupina
směřuje od dienu. Takže to musí
být tato skupina. Nakreslím sem vazby,
které se budou vytvářet. Je to vazba mezi
těmito dvěma uhlíky. A vazba mezi
těmito dvěma uhlíky. Napravo nakreslím produkt
s těmito vazbami a také s dvojnou vazbou. Na dvojnou vazbu se
teď ale nezaměřujeme. Soustředíme se na
cyklohexanový kruh, který sem nakreslím. Začněme touto
R skupinou. Tato R skupina
směřuje od nás. Na reaktantu je to ta,
která směřuje k dienu. Takže tato. R skupina nalevo bude
v produktu na čárkovaném klínku. Tuto R skupinu nakreslím
na čárkovaném klínku. Naopak tato R skupina
směřuje k nám. Směřuje nahoru. Na modelu reaktantu to byla tato,
která směřuje od dienu. Na reaktantu je to
tato R skupina. Takže R skupinu,
která byla v reaktantu napravo, nakreslím v produktu
na klínku. Všimněte si, že pokud bychom
v obou případech měli stejné R skupiny, tak tyto dva produkty si
budou navzájem enantiomery. Takže produktem reakce
by byly tyto dva enantiomery. Teď si představte, že jste do testu dostali
tuto Dielsovu-Alderovu reakci. Nalevo je dien
a napravo dienofil. Víme, že vazba se vytvoří mezi těmito
dvěma uhlíky a také mezi těmito dvěma. Začneme tedy tím,
že nakreslíme cyklohexanový kruh. Dále se podíváme
na stereochemii dienofilu. Začnu tím,
že sem nakreslím čáru. Skupiny napravo od této čáry
budou v produktu směřovat k nám. Tento ester
bude na klínku. Nakreslím ho sem,
jak směřuje k nám. Naopak skupiny nalevo od této čáry
budou v produktu směřovat od nás. Takže budou
na čárkovaném klínku. Opět sem
nakreslím ester. Již víme, že produktem reakce
bude dvojice enantiomerů. Takže získáme tuto sloučeninu
a její enantiomer.