Exploración del efecto sustituyente en la formación de enlaces C-C en reacciones 2-aza Diels-Alder
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Fecha
2018
Autores
Facultad/escuela
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
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Resumen
La reacción hetero-Diels-Alder es una reacción de cicloadición [4+2], la cuál
contiene heteroátomos (O, S, N) en su estructura (en el dieno o en el dienófilo).
Los productos obtenidos por medio de estas reacciones son generalmente
utilizados como intermediarios en síntesis de productos naturales.
En esta investigación se estudia el efecto sustituyente, presente en el dienófilo,
en la formación de los enlaces sencillos C-C en la reacción de etileno con 2-
aza-dienos para formar el cicloaducto 2-aza-Diels-Alder (2-aza-DA) a lo largo de
un camino de reacción. Para ello se utilizan herramientas conceptuales de la
teoría de funcionales de la densidad (CDFT), y análisis topológicos de la función
de localización electrónica (ELF), usando elementos de la teoría de la evolución
del enlace (BET) y de la teoría de catástrofes (CT) en el camino de reacción.
De acuerdo a nuestros resultados, la reacción entre etileno y 2-aza-dienos es
de carácter no polar (no hay transferencia de carga), resultado que es
consistente con el análisis de los índices globales de reactividad en los
reactivos. Adicionalmente se puede observar que el mecanismo de reacción de
las cinco cicloadiciones estudiadas en la presente unidad siguen el mismo
patrón: la formación de los enlaces simples C-C ocurre en una sola etapa, no
concertada y ligeramente síncrona observándose que no existe efecto
significativo del sustituyente.
The hetero-Diels-Alder reaction is a [4 + 2] cycloaddition reaction, which contains heteroatoms (O, S, N) in its structure, i.e., the diene or dienophile. The aza-cycloadducts obtained are generally used as intermediates in synthesis of natural products. In this research, the substitution effect on the dienophile, in the formation of C-C single bonds in the reaction of ethylene with 2-aza-dienes to yield the cycloadduct 2-aza-Diels-Alder (2-aza-DA) along a reaction pathway is studied. To reach this aim, conceptual density functional theory (CDFT), topological analysis of the electron localization function (ELF), together with elements of the bonding evolution theory (BET) and catastrophe theory (CT), along a reaction path are used. According to our results, the reaction between ethylene and 2-aza-dienes is non-polar (no charge transfer), which is consistent with the analysis of the global indices of reactivity at the reagents. Additionally, it can be observed that the reaction mechanisms of the five cycloaddition reactions studied follow the same pattern: the formation of C-C single bonds occurs in one step, non-concerted and slightly synchronous. There is no significant effect of the substituent on the diene in the C-C single bonds formation.
The hetero-Diels-Alder reaction is a [4 + 2] cycloaddition reaction, which contains heteroatoms (O, S, N) in its structure, i.e., the diene or dienophile. The aza-cycloadducts obtained are generally used as intermediates in synthesis of natural products. In this research, the substitution effect on the dienophile, in the formation of C-C single bonds in the reaction of ethylene with 2-aza-dienes to yield the cycloadduct 2-aza-Diels-Alder (2-aza-DA) along a reaction pathway is studied. To reach this aim, conceptual density functional theory (CDFT), topological analysis of the electron localization function (ELF), together with elements of the bonding evolution theory (BET) and catastrophe theory (CT), along a reaction path are used. According to our results, the reaction between ethylene and 2-aza-dienes is non-polar (no charge transfer), which is consistent with the analysis of the global indices of reactivity at the reagents. Additionally, it can be observed that the reaction mechanisms of the five cycloaddition reactions studied follow the same pattern: the formation of C-C single bonds occurs in one step, non-concerted and slightly synchronous. There is no significant effect of the substituent on the diene in the C-C single bonds formation.
Notas
Proyecto de título (Licenciado en Química)
Financiado por proyectos FONDECYT 1140341 y 1180348.
Financiado por proyectos FONDECYT 1140341 y 1180348.
Palabras clave
Reacción de Diels-Alder, Dienófilos