Cicloaddizione [4+2] di dieni coniugati: reazione di Diels-Alder

La reazione di Diels-Alder è una cicloaddizione termicamente ammessa [4+2] tra un diene coniugato 4π e un dienofilo 2π per formare un prodotto ciclico a sei membri.

In questo processo, due legami π più deboli vengono convertiti in due legami σ più forti.

La reazione prevede un movimento concertato di sei elettroni π attraverso uno stato di transizione ciclica.

Affinché i due nuovi legami σ si formino simultaneamente, gli orbitali molecolari di frontiera dei due sistemi π devono allinearsi in modo tale che i lobi interagenti siano in fase.

In condizioni termiche, è possibile una sovrapposizione costruttiva quando lo stato fondamentale HOMO del diene e lo stato fondamentale LUMO del dienofilo interagiscono in modo soprafacciale.

Lo stesso vale per l'abbinamento alternativo HOMO-LUMO. Tuttavia, il primo accoppiamento è preferito poiché un gap energetico HOMO-LUMO più piccolo porta a una migliore sovrapposizione.

Quindi, il diene è generalmente il componente ricco di elettroni e il dienofilo carente di elettroni.

Infine, la reazione di Diels-Alder è sinstereospecifica, il che significa che la stereochimica del dienofilo viene mantenuta nel prodotto.