• 概要

狄爾斯–阿爾德反應是[4+2]環加成反應中最具代表的，由共軛雙烯與親雙烯體構建環己烯骨架的經典反應。反應有良好的立體、位置選擇性。

該反應常作為合成環狀化合物（特別是六元環）的首選戰略，在諸多反應中它的實用性很顯著。

Danishefsky’s diene(北原-Danishefsky’s diene) 雙烯與一般的雙烯相比，有更好的反應性及位置選擇性。因此，是熟為人知的有機合成試劑，類似的雙烯還有Danishefsky-Brassard diene、 Rawal diene等。

Otto Diels 和Kurt Alder兩位化學家，由于對發現這一反應的貢獻，于1950年獲得諾貝爾化學獎。

• 基本文獻

?Diels, O.; Alder, K. Liebigs Ann. Chem. 1928, 460 , 98 DOI:10.1002/jlac.19284600106
?Kloetzel, M. C. Org. React. 1948, 4, 1.
?Holms, H. L. Org. React. 1948, 4, 60.
?Martin, J. G. Chem. Rev. 1961, 61, 537. DOI:10.1021/cr00013a013
?Sustman, R. et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1980, 19, 779.
?Oppolzer, W. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 5, 315.
?Roush, W. R. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 5, 513.
?Yamabe, S.; Minato, T. J. Org. Chem. 2000, 65, 1830. DOI: 10.1021/jo9919310
?Nicolaou, K. C.; Synder, S. A.; Montagnon, T.; Vassilikogiannakis, G. Angew. Chem. Int. Ed. 2002,41, 1668. [Abstract]

• 反應機理

通常，帶有給電子基的雙烯體和帶有吸電子基的親雙烯體進行反應。因為前沿軌道（雙烯的HOMO和親雙烯體的LUMO）的能量差越小，能夠使軌道相互作用而穩定，從而使反應更容易進行（通常電子要求型）。同理，親雙烯體帶有給電子基，共軛雙烯帶吸電子基的反應也容易進行（反電子要求型）。


反應是按協同反應順式加成來進行的，優先生成endo加成產物（endo規則）。通常電子要求型的情況下二次軌道相互作用大致能解釋這一規則，但endo/exo選擇性也受立體影響，根據不同底物，完全選擇生成exo產物的例子也有報道。除此之外分子內的Diels-Alder反應由于環狀結構固定，構型自由度較低，也不完全適用endo規則。



根據有機電子理論的推測，Diels-Alder反應的加成產物更容易使置換基處于鄰位或對位（鄰、對位規則）。具體可由前沿軌道理論來說明，即HOMO-LUMO的系數大的反應點易于相互重疊而加成。





環狀過渡態的雙烯是s-cis(cisoid)結構時可加成，s-trans(transoid)結構則不能發生Diels-Alder反應。如下反應中，Z-1,3-pentadiene很難轉變為s-cis結構，反應性與E式相比明顯低下。

反應實例

近年來，利用Diels-Alder反應進行仿生全合成的研究多有報道，如Sorensen及Evans兩個研究組實現了分子內Diels-Alder反應合成FR82877的全合成。







已經知道由于lewis酸而導致的位置選擇性不同的例子（螯合作用、或與底物的結合位置變化造成）。







前列腺素類的合成：a-氯丙烯腈在Diels-Alder反應中等同烯酮的反應。

實驗步驟

用呋喃與丙烯酸甲酯的Diels-Alder反應[1]

參考文獻

[1] Bull. Chem. Soc. Jpn. 1984, 57, 3339.