endo EXO STORY…….anhidridă cis-norboren-5,6-endo-dicarboxilică
veți reacționa ciclopentadienă cu anhidridă maleică pentru a forma produsul Diels-Arin de mai jos. Această reacție Diels-arin produce aproape exclusiv izomerul endo la reacția la temperatura ambiantă.
preferința pentru endo-stereochimie este” observată ” în majoritatea reacțiilor Diels-arin. Faptul că produsul endo mai împiedicat este format i-a nedumerit pe oamenii de știință până când Woodward, Hoffmann și Fukui au folosit teoria orbitală moleculară pentru a explica faptul că suprapunerea orbitalilor p pe substituenții de pe dienofil cu orbitalii p pe dienă este favorabilă, ajutând la reunirea celor două molecule.
Hoffmann și Fukui au împărțit Premiul Nobel pentru Chimie din 1981 pentru explicația lor orbitală moleculară a acestei reacții organice și a altor reacții organice. În ilustrația de mai jos, observați suprapunerea favorabilă (potrivirea lobilor ușori sau întunecați) a dienei și a substituentului pe dienofil în formarea produsului endo:
deseori, chiar dacă produsul endo este format inițial, un izomer exo va fi izolat de o reacție Diels-arin. Acest lucru se întâmplă deoarece izomerul exo, având o tulpină sterică mai mică decât Endo , este mai stabil și deoarece reacția Diels-arin este adesea reversibilă în condițiile de reacție. Într-o reacție reversibilă, produsul este format, revine la materia primă și se formează din nou de mai multe ori înainte de a fi izolat.
cu cât produsul este mai stabil, cu atât este mai puțin probabil să revină la materia primă. Izolarea unui produs exo dintr-o reacție Diels-arin este un exemplu al unui concept important: controlul termodinamic vs cinetic al compoziției produsului. Primul produs format într-o reacție se numește produs cinetic. Dacă reacția nu este reversibilă în condițiile utilizate, produsul cinetic va fi izolat. Cu toate acestea, dacă primul produs format nu este cel mai stabil produs și reacția este reversibilă în condițiile utilizate, atunci cel mai stabil produs, numit produs termodinamic, va fi adesea izolat.
spectrul RMN al anhidridei cis-5-norbornene-2,3-endo-dicarboxilice este prezentat mai jos:
anhidrida Cis-Norbornen-5,6-endo-dicarboxilică
Ciclopentadiena a fost preparată anterior prin crăparea diciclopentadienei și păstrată în condiții reci. Într-un balon Erlenmeyer de 25 mL, anhidridă maleică (1,02 g, 10,4 mmol) și acetat de etil (4.0 mL) au fost combinate, învârtite și ușor încălzite până la dizolvarea completă. La amestec se adaugă ligroină (4 mL) și se amestecă bine până se dizolvă. În cele din urmă, ciclopentadiena (1 mL, 11, 9 mmol) a fost adăugată la amestec și amestecată extensiv. Reacția a fost răcită la temperatura camerei și plasată într-o baie de gheață până la cristalizare. Cristalele au fost izolate prin filtrare într-o pâlnie Hirsch. Produsul a avut următoarele proprietăți: 0,47 g (27,6% randament) mp: 163-164 CTF c (lit: 164 CTF c). 1H RMN (CDCl3, 300 MHz): 6,30 (ZZ, J=1,8 Hz, 2h), 3,57 (ZZ, 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 RMN (CDCl3, 75 Hz) : 171.3, 135.5, 52.7, 47.1, 46.1 ppm. IR 2982 (m), 1840 (s), 1767 (s), 1089 (m) cm-1.
la combinarea reactivilor, a fost produs un amestec tulbure și au apărut probleme în încercarea de a dizolva complet amestecul. După încălzire timp de aproximativ 10 minute și agitare magnetică, au rămas mici solide. Solidele nedizolvate au fost îndepărtate din soluția fierbinte prin filtrare și odată ce s-au răcit, au început să se formeze cristale albe. În ceea ce privește reacția specifică dintre ciclopentadienă și anhidrida maleică, s-a format izomerul endo, produsul cinetic, deoarece experimentul a fost direcționat în condiții ușoare. Izomerul exo este produsul termodinamic, deoarece este mai stabil.3
spectumul 1H RMN a prezentat un dublet de dublete la 3,57 ppm pentru izomerul endo. Izomerul exo ar avea un triplet în jur de 3,50 ppm datorită diferenței de unghi diedric între moleculele de hidrogen ale H-1 și H-4 și H-5 și H-6 (Figura 1). Un vârf la 3.00 ppm ar apărea în spectrele EXO izomer, spre deosebire de un vârf la 3.60 ppm așa cum se arată în produsul endo observat.3 Acest lucru se datorează interacțiunii și cuplării cu H-5 și H-6, așa cum se arată în Figura 1.
prin reacția Diels-arin, s-a produs o producție de 27,6% de anhidridă cis-Norbornen-5,6-endo-dicarboxilică. Distincția prezenței izomerului endo a fost dovedită prin analizarea proprietăților fizice ale ambilor izomeri posibili.
3 Myers, K.; Rosark, J. Diels-Sinteza Arinului, 2004, 259-265.
legătură
http://orgspectroscopyint.blogspot.in/2014/08/cis-norborene-56-endo-dicarboxylic.html
spectroscopia organică internațională
Dr. ANTHONY MELVIN CRASTO Ph.D
web link