Welche Nebenreaktionen können bei einer Diels-Alder-Reaktion mit Cyclopentadien und Maleinsäureanhydrid auftreten?
Sie sollten beachten, dass beide drei Doppelbindungen haben. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Cyclopentadien dimerisieren kann.
Und obwohl es verlockend erscheinen mag zu glauben, dass Maleinsäureanhydrid das auch kann, ist estrans Konformation, die in der Diels-Alder-Reaktion nicht günstig ist, würde ich also ausschließlich wählen Sie das Cyclopentadien-Dimerisierung als plausibles Nebenprodukt.
Hier sind die Produkte, von denen ich denke, dass sie am besten geeignet sind:
Die s-cis Konfiguration wird in der Diels-Alder-Reaktion bevorzugt, weil das Ziel darin besteht, die Grenzorbitale (die Orbitale, die an der vordersten Front der Reaktion "Frontier" interagieren, oder wo die Hauptaktion auftritt), um sich gut zu überlappen. Das sind in der Regel die HOMOs und die LUMOs, weil sie es sind am nächsten in der Energie.
Beachten Sie, wie bei Maleinsäureanhydrid die Doppelbindungen wie bei a an ihrem Platz eingerastet sind trans-1,3-Butadien anstelle von a cis-1,3-Butadien. Die Orbitale kann nicht annähernd so gut überlappen wenn in der s-trans Konfiguration, wenn es als konjugiertes Dien wirken würde.
So sehen die Orbitale aus, wenn sich die Reaktanten im Übergangszustand befinden:
Dies ist besonders, weil man normalerweise erwarten könnte, dass das Exo-Produkt groß ist.
Denken Sie daran, dass thermodynamische Begünstigung bedeutet, dass sie spontan ist, kinetische Begünstigung bedeutet jedoch, dass sie schnell ist. Etwas Spontanes ist nicht unbedingt schnell.
Bei relativ milden Reaktionsbedingungen ist das exo-Produkt thermodynamisch günstig, aber das Endoprodukt ist mehr kinetisch günstig wegen der oben genannten "sekundären Orbitalwechselwirkungen". Grundsätzlich ist das hoch #pi# Die Dichte im Maleinsäureanhydrid fördert diese günstige Überlappung.
Ich erinnere mich, die Prozentsätze als fast berechnet zu haben 90: 10 endo: exo auf Gaußsche Computersoftware, als ich das Labor machte.