endo exo STORY……..cis-norborene-5,6-endo-dikarboxylovou anhydrid
Budete reagovat cyclopentadiene s anhydridem kyseliny maleinové tvořit Diels-Alder produktu níže. Tato Dielsova-Olšová reakce produkuje téměř výhradně endo izomer při reakci při okolní teplotě.
přednost endo-stereochemie je “pozorována” ve většině reakcí Diels-olše. Skutečnost, že více brání endo produkt je vytvořen zmatený vědce, dokud Woodward, Hoffmann, a Fukui používá molekulární orbitální teorie vysvětlit, že překrytí p-orbitaly na substituentů na dienophile s p orbitaly na dien je příznivá, pomáhá přivést tyto dvě molekuly dohromady.
Hoffmann a Fukui sdíleli Nobelovu cenu za chemii z roku 1981 za jejich molekulární orbitální vysvětlení této a dalších organických reakcí. Na obrázku níže si všimněte, příznivé překrývají (odpovídající světlo, nebo tma laloky) dien a substituent na dienophile při tvorbě produktu endo:
Častokrát, i když endo produkt je tvořen zpočátku, exo-izomer bude izolován z Diels-Alder reakce. K tomu dochází, protože exo-izomer, mají méně stérické napětí než Endo , je více stabilní, a protože Diels-Alder reakce je často reverzibilní, za reakčních podmínek. Při reverzibilní reakci se produkt vytvoří, vrátí se k výchozímu materiálu a před izolováním se znovu mnohokrát vytvoří.
čím stabilnější je produkt, tím méně je pravděpodobné, že se vrátí k výchozímu materiálu. Izolace produktu exo z Diels-olše je příkladem důležitého konceptu: termodynamická vs kinetická kontrola složení produktu. První vytvořený produkt v reakci se nazývá kinetický produkt. Pokud reakce není za použitých podmínek reverzibilní, kinetický produkt bude izolován. Pokud však první vytvořený produkt není nejstabilnějším produktem a reakce je za použitých podmínek reverzibilní, pak bude nejstabilnější produkt, nazývaný termodynamický produkt, často izolován.
NMR spektra cis-5-norbornene-2,3-endo-dikarboxylovou anhydrid je uveden níže:
Cis-Norbornene-5,6-endo-dikarboxylovou anhydrid
Cyclopentadiene dříve připraveného přes praskání dicyklopentadien a uchovávány v chladném prostředí. V erlenmeyerově baňce o objemu 25 mL, maleinanhydridu (1,02 g, 10,4 mmol) a ethylacetátu (4 .0 mL) byly kombinovány, vířeny a mírně zahřívány, dokud se úplně nerozpustí. Ke směsi byl přidán ligroin (4 mL) a důkladně promíchán, dokud se nerozpustí. Nakonec byl do směsi přidán cyklopentadien (1 mL, 11,9 mmol) a rozsáhle promíchán. Reakce byla ochlazena na pokojovou teplotu a umístěna do ledové lázně, dokud nekrystalizovala. Krystaly byly izolovány filtrací v hirschově nálevce. Produkt měl následující vlastnosti: 0,47 g (27,6% výtěžek) mp: 163-164 °C (svítí: 164 °C). 1H NMR (CDCl3, 300 MHz) δ: 6.30 (dd, J=1.8 Hz, 2H), 3.57 (dd, J=7.0 Hz, 2H), 3.45 (m, 2H), 1.78 (dt, J=9,0,1,8 Hz, 1H), 1,59 (m, 1H) ppm. 13C NMR (CDCl3, 75Hz) δ: 171.3, 135.5, 52.7, 47.1, 46.1 ppm. IR 2982 (m), 1840 (s), 1767 (s), 1089 (m) cm-1.
, Když kombinace činidel, zataženo směs byla vyrobena a problémy vznikly ve snaze úplného rozpuštění směsi. Po zahřívání po dobu asi 10 minut a magnetickém míchání zůstaly drobné pevné látky. Nerozpuštěné pevné látky byly odstraněny z horkého roztoku filtrací a jakmile se ochladily, začaly se tvořit bílé krystaly. Pokud jde o specifickou reakci mezi cyklopentadienem a maleinanhydridem, vznikl endo izomer, kinetický produkt, protože experiment byl zaměřen za mírných podmínek. Exo izomer je termodynamický produkt, protože je stabilnější.3
1H NMR spectum vystavoval kabátec z kabátce na 3.57 ppm pro endo izomer. Exo izomer by mít triplet kolem 3.50 ppm vzhledem k rozdílu v dihedrální úhel mezi molekuly vodíku H-1 a H-4 a H-5 a H-6 (Obrázek 1). Vrchol při 3,00 ppm by se objevil ve spektrech exo izomerů na rozdíl od vrcholu při 3.60 ppm, jak je uvedeno v pozorovaném produktu endo.3 je To kvůli interakci a spojení s H-5 a H-6, jak je zobrazeno na Obrázku 1.
Přes Diels-Alder reakce, 27.6% výnos cis-Norbornene-5,6-endo-dikarboxylovou anhydrid byl vyroben. Rozlišení přítomnosti endo izomeru bylo prokázáno analýzou fyzikálních vlastností obou možných izomerů.
3 Myers, K.; Rosark, J. Diels-Alder Synthesis, 2004, 259-265.
odkaz
http://orgspectroscopyint.blogspot.in/2014/08/cis-norborene-56-endo-dicarboxylic.html
ORGANICKÉ SPEKTROSKOPIE MEZINÁRODNÍ
DR. ANTHONY MELVIN CRASTO Ph.D
web link