Em uma reação de diels-Alder com ciclopentadieno e anidrido maleico, que reações colaterais podem ocorrer?

Você deve notar que os dois têm três ligações duplas. É muito possível que o ciclopentadieno possa dimerizar.

E embora possa parecer tentador acreditar que o anidrido maleico também pode fazer isso, ele estátrans conformação, o que não é favorável na reação de Diels-Alder, então eu apenas escolha o dimerização do ciclopentadieno como um produto secundário plausível.

Aqui estão os produtos que eu acho que seriam mais possíveis:

O s-cis configuração é favorecida na reação de Diels-Alder porque o objetivo é obter o orbitais de fronteira (os orbitais que interagem na vanguarda da reação "fronteira" ou onde a ação principal ocorre) se sobrepõem bem. Esses tendem a ser os HOMOs e os LUMOs, porque são o mais próximo em energia.

Observe como para o anidrido maleico, suas ligações duplas são travadas no lugar, como um trans-1,3-butadieno em vez de um cis-1,3-butadieno. Os orbitais não pode se sobrepor quase tão bem quando no s-trans configuração para atuar como dieno conjugado.

Aqui está como os orbitais ficam quando os reagentes estão no estado de transição:

Isso é especial porque normalmente se pode esperar que o produto exo seja importante.

Lembre-se de que favorabilidade termodinâmica significa que é espontânea, mas favorabilidade cinética significa que é rápida. Algo espontâneo não é necessariamente rápido.

Em condições de reação razoavelmente leves, o produto exo é termodinamicamente favorável, mas o produto endo é mais cineticamente favorável por causa das "interações orbitais secundárias" acima. Basicamente, o alto #pi# densidade no anidrido maleico promove essa sobreposição favorável.

Lembro-me de calcular as porcentagens quase 90: 10 endo: exo no software computacional gaussiano quando eu fiz o laboratório.