狄尔斯-阿尔德反应 双烯合成 1950年诺贝尔化学奖PPT演示课件

1950年诺贝尔化学奖得主狄尔斯和阿尔德（德国）,发现并发展了双稀合成法张金相，崔弘,1,1950年诺贝尔化学奖获得者介绍,奥托保罗赫尔曼狄尔斯（OttoP.H.Diels，1876-1954）1876年1月23日生于汉堡1899年在柏林大学获得哲学博士学位1906年开始研究胆甾醇的结构,从胆结石中分离出纯的胆固醇,并通过氧化作用将它转变成狄尔斯酸1927年他用硒在300使胆甾醇脱氢,得到一种被称为狄尔斯烃(C18H16)的芳香族化合物1928年他和助手K.阿尔德发现双烯合成反应，并明确地解释这个合成反应的过程,同时强调指出了他们的发现有广泛的使用价值1950年由于二烯合成，阿尔德与狄尔斯同获诺贝尔化学奖。当时他已74岁高龄。1954年3月7日卒于基尔,2,阿尔德（KurtAlder1902-1958)德国有机化学家。1902年7月10日生于如今是波兰的霍茹夫1926年他获得哲学博士学位1928年和狄尔斯发现双烯合成反应1934年阿尔德在基尔大学获得了教授职位1940年以后他是科隆大学的化学教授1950年和他的老师狄尔斯一起获得诺贝尔化学奖此时他48岁1958年6月20日卒于科隆,3,Diels-Alder反应：,含有一个活泼的双键或三键的化合物与共轭二烯类化合物发生1,4-加成，生成六元环状化合物：,4,在这反应中，含有共轭双键的二烯烃叫做双烯体；含有碳碳双键（或碳碳三键）的烯类化合物（或炔类化合物）叫做亲双烯体。在亲双烯体的双键（或三键）碳原子上，如果带有强的拉电子的取代基（例如羰基等），反应则较易进行。,5,常用的亲双烯体有：,6,下列基团也能作为亲双烯体发生反应：带有推电子基的双烯体同样有利于反应的进行，常用的双烯体有：,7,这是一个协同反应，反应时，双烯体和亲双烯体彼此靠近，互相作用，形成一个环状过渡物，新键的形成和原有键的断裂同时进行，一步生成加成物。,8,反应特点,顺式加成，反应物原来的构型关系仍保留在环加成产物中。例如：,9,本反应具有很强的区域选择性，当双烯体和亲双烯体都有取代基时，主要生成两个取代基处于邻位或对位的产物。,10,遵循内型规则，优先形成内形产物。其根源在于当采取内型方式时，亲双烯体上的取代基与双烯体轨道存在有利的次级相互作用。,11,发现历程,1892年齐克（Zinke）发现并提出了狄尔斯-阿尔德反应产物四氯环戊二烯酮二聚体的结构；俄国物理学家列别捷夫（Lebedev）指出了乙烯基环己烯是丁二烯二聚体的转化关系；,12,1906年德国慕尼黑大学研究生阿尔布莱希特（Albrecht）按导师惕勒（Thiele）的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合，合成一种染料的实验。当时他们试图用苯醌替代其他酮做实验，但是苯醌在碱性条件下很容易分解。实验没有成功。阿尔布莱希特发现不加碱反应也能进行，但是得到了一个没有颜色的化合物。阿尔布莱希特提了一个错误的结构解释实验结果；,13,1920年德国人冯欧拉（vonEuler）和学生约瑟夫（Joseph）研究异戊二烯与苯醌反应产物的结构。他们正确地提出了狄尔斯-阿尔德产物结构，也提出了反应可能经历的机理。事实上他们离狄尔斯-阿尔德反应的发现已经非常近了。但冯欧拉并没有深入研究下去，因为他的主业是生物化学（后因研究发酵而获诺贝尔奖），对狄尔斯-阿尔德反应的研究纯属娱乐消遣性质的，所以狄尔斯-阿德尔反应再次沉没下去。,14,1921年，狄尔斯和其研究生巴克（Back）研究偶氮二羧酸乙酯（半个世纪后因光延反应而在有机合成中大放光芒的试剂）与胺发生的酯变胺的反应，当他们用2-萘胺做反应的时候，根据元素分析，得到的产物是一个加成物而不是期待的取代物。狄尔斯敏锐地意识到这个反应与十几年前阿尔布莱希特做过的古怪反应的共同之处。这使他开始以为产物是类似阿尔布莱希特提出的双键加成产物。狄尔斯很自然地仿造阿尔布莱希特用环戊二烯替代萘胺与偶氮二羧酸乙酯作用，结果又得到第三种加成物。通过计量加氢实验，狄尔斯发现加成物中只含有一个双键。如果产物的结构是如阿尔布莱希特提出的，那么势必要有两个双键才对。,15,1928年，狄尔斯和他的另一个学生阿尔德在1,3-丁二烯和顺丁烯二酸酐的研究中，发现共轭双烯与含有双键或三键化合物反应时，生成六元环状化合物，提供了正确的双烯加成物的结构，并将其发表，这标志着Diels-Alder反应的正式发现。,16,有机合成中的应用和贡献,早在1928年Diels和Alder发表Diels-Alder反应基石的论文中就预言：该反应使得天然产物及其相关复杂化合物合成的可能性更加贴近。1937年Alder将该法用于萜烯（分子中碳原子数都是5的整数倍）合成。,17,1950年，伍德沃德Woodward（1965年诺贝尔化学奖得主，现代有机合成之父）第一个开创了狄尔斯-阿尔德反应在全合成中的应用。他以极其精巧的技术，合成了胆甾醇、皮质酮（肾上腺皮质激素）、马钱子碱（兴奋剂）、利血平（降血压及安定药）、叶绿素等多种复杂有机化合物。Diels-Alder反应还在盖茨Gates的吗啡合成，斯托克Stork的斑蝥素合成等很多复杂生物有机化合物合成中得到了卓越的表现。半个世纪以来由于Diels-Alder反应的独特区域选择性和立体选择性成环能力，被越来越广泛的应用到天然产物的合成