Дийлс-Алдер: стереохимичен строеж на диена

В това видео ще разгледаме пространствения строеж на диените. Отляво е нашият диен, отдясно е нашият диенофил. Първо да напишем нашия продукт. Това е реакция на Дийлс-Алдер, в която не се занимаваме със стереохимията. Знаем, че реакцията на Дийлс-Алдер представлява едновременно преместване на шест пи-електрона. Ако тези пи-електрони се преместят тук, в съседство с връзката между тези два въглерода, тези пи-електрони ще се преместят тук. Образува се връзка между тези два въглерода, а после тези пи-електрони ще се преместят тук. Сега ще напиша продукта, като отново пренебрегвам стереохимията засега. Ще поставя тук тези връзки, а тези метилови групи са тук. Ще съкратя тези естери като CO2Me. Тук долу имаме CO2Me. Причината да избера този алкин като диенофил е, че не трябва да се притеснявам за стереохимията на тези два въглерода. Не е нужно да се тревожим за стереохимията на тези два въглерода и тези идват от нашия диен. Нека разгледаме подробно структурата на диена. Това е транс-транс диен. Тази двойна връзка е транс, както и тази тук. Сега да разгледаме вътрешните заместители първо, това са тези два водорода, нека ги видим на снимката. Тези два водорода са вътре и когато се образува връзка между тези два въглерода и между тези два въглерода забележи какво се случва с тези водороди. Отляво тези водороди са при sp2-хибридизиран въглерод, значи този въглерод е sp2-хибридизиран, както и този тук. Но отдясно забележи, че тези два въглерода са sp3-хибридизирани. Значи тези два водорода, тези вътрешни заместители отиват нагоре в продукта. Ако погледнем пръстена по този начин, тези два водорода сочат към нас в пространството. Нека да го покажа. Имаме нашия пръстен и поставям двойните връзки, имаме естерите, нека да ги поставя тук. Значи CO2Me и CO2Me. Сега ще поставя тези водороди, които сочат към нас в пространството. Тези два въглерода, които означих в червено, са тези два въглерода. Трябва да има водород, който сочи към нас и при двата въглерода. Тук има водород, който сочи към нас с удебелена черта, и тук има водород, сочещ към нас, с удебелена черта. Сега да видим външните заместители. Ще използвам синьо за това. Външните заместители са тези двата. Значи в синьо, това е отвън. Имаме две метилови групи, които са външни в модела те са жълти. Значи това са двете метилови групи и после са тези два въглерода, като забележи какво става, когато тези два въглерода преминават от sp2 в sp3-хибридизация, какво става с метиловите групи. Ако вътрешните заместители отиват нагоре, външните заместители отиват надолу. Това са метилови групи и те трябва да сочат надолу в пространството. Гледаме надолу към нашия пръстен и двете метилови групи се отдалечават от нас в пространството. Ще ги поставя тук с прекъсната линия. Тази метилова група се отдалечава от нас, както и тази. В следващия пример имаме същия диенофил, но имаме различен диен. Това е циклопентадиен. Можеш да видиш, че и двете двойни връзки са цис. Когато разглеждаме реакция на Дийлс-Алдер, имаме преместване на шест пи-електрона. Тези пи-електрони се преместват тук и образуват връзка между тези два въглерода. Тези пи-електрони се преместват тук и образуват връзка между тези два въглерода, а тези пи-електрони се преместват тук. Да напишем продуктите, започваме с този пръстен тук. Ще оцветя някои от тези електрони. Очевидно още не сме записали докрая този продукт. Тези електрони в червено се преместват тук, после електроните в синьо, ето тези пи-електрони, се преместват тук. И накрая електроните в цикламено се преместват тук. После... все още имаме СН2 мост, значи този СН2 мост трябва да поставя тук в продукта. Нека просто го скицирам тук. Това е като гледаме продукта отгоре. После имаме естерите, значи CO2Me при този въглерод и CO2Me при този въглерод. Нека да ги поставя. Това е един начин да напиша нашия продукт, но искам да го направя в три измерения, нека да разгледаме снимката тук долу. Значи СН2 моста ще бъде този въглерод. Имаме тези връзки, които отиват към СН2 моста, това са тези връзки. Това са вътрешните заместители, за които знаем, че сочат нагоре. Когато се образуват връзките... образува се връзката в червено тук, ето тази, това е връзката между този въглерод и този въглерод. Образуваме връзка между тези два въглерода, която е ето тази връзка. Образува се и тази връзка тук в синьо, това е връзката между този въглерод и този. Образува се връзка между тези двата въглерода и това е ето тази връзка тук. Тези вътрешни заместители, този СН2 мост е нагоре в пространството. Значи това е нагоре и можем да го запишем в нашия продукт от друга гледна точка, затова ще препиша какво виждаме на снимката. Това е начин на записване на продукта, който ще виждаш често. Затова ще го скицирам, защото изисква доста упражнения. Нека да поставя двойните връзки и после имаме CO2Me и CO2Me. СН2 мостът е тук, като това отива нагоре в пространството. В последния пример имаме същия диенофил. Но този път, обърни внимание, при диена имаме цис при тази двойна връзка, а тази двойна връзка е транс. Първо да преместим шестте електрона. Тези пи-електрони се преместват тук, образува се връзка между тези два въглерода. Тези пи-електрони се преместват тук и се образува връзка между тези два въглерода. Тези пи-електрони се преместват надолу. Започвам да пиша нашия продукт, имаме нашия пръстен и после имаме две двойни връзки в пръстена. Сега ще поставя и естерите. Имаме CO2Me и после CO2Me. Сега да видим заместителите. Да видим първо тези вътрешните. Имаме този водород и тази метилова група. Поглеждаме тук долу снимката. Това са този водород и тази метилова група. Когато се образуват връзките между тези два въглерода и тези два въглерода са вътре, заместителите отиват нагоре. Значи тук е този водород и тук е тази метилова група, така че, когато гледаме надолу по този начин към продукта, тези двете ще сочат към нас в пространството. Сега да поставим тези групи, метиловата група тук е при този въглерод, който е ето този тук. Имаме метилова група, която сочи към нас в пространството, ето при този въглерод, нека да я напиша. Имаме СН3 с удебелена черта, нека да я попълня. После другия въглерод, нека да го означа тук, значи този въглерод е ето този тук, който има водород, който сочи към нас в пространството. Поставям тук този водород, който сочи към нас ето тук. Сега да видим външните заместители. Ще ги означа в синьо. Външните заместители са този водород и тази метилова група. Нека да ги намеря на снимката. Това е водородът и това е метиловата група. Виждаме къде се оказват, значи този водород е насочен надолу в пространството. Поставям го с прекъсната линия, сега ще поставя този водород с прекъсната линия при този въглерод. Значи външните заместители сочат надолу. Тази метилова група тук, тази тук сочи ето така. Това е надолу спрямо водорода, поставям я тук. Поставям тук метиловата група, СН3 при този въглерод. Какво ще се случи, ако вземеш този диен тук и го разгледаш от друга гледна точка? Да видим какво имам предвид. Това е нашият диен, като с жълто са метиловите групи. Ако го завъртя по този начин, сега можем да видим, че имаме тази метилова група като вътрешен заместител, а тази метилова група ще бъде външен заместител. Това, което видяхме с модела, е същото като преди. Това е същото като това. Просто го разглеждахме от друга гледна точка. Преместваме нашите шест пи-електрона. Образува се връзка между тези два въглерода, преместваме тези пи-електрони надолу... нека да напиша пръстена. Имаме нашия пръстен, имаме две двойни връзки в пръстена, после имаме естерите, CO2Me и CO2Me. Когато разглеждаме вътрешните заместители, имаме водород и имаме метилова група. Вътрешните заместители сочат нагоре, значи водородът и метиловата група ще бъдат с удебелена черта. Значи този водород ще бъде с удебелена черта при този въглерод. Поставяме го тук. После тази метилова група е с удебелена черта при този въглерод, удебелявам тази връзка и пиша СН3. Сега да видим външните заместители, имаме метилова група и водород. Външните заместители сочат надолу, така че поставям тази метилова група, отдалечаваща се от нас в пространството, значи това е СН3. Този водород също се отдалечава от нас в пространството, значи е с прекъсната черта. Сега имаме този продукт. Преди, когато разглеждахме нашия диен по този начин, получихме този продукт. Каква е връзката между тази молекула и тази молекула? Те са енантиомери помежду си. При тази реакция получаваме двойка енантиомери.