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狄爾斯-阿爾德反應(yīng)(一)
定義
狄爾斯－阿爾德反應(yīng)（Diels-Alder反應(yīng)，或譯作狄爾斯-阿德爾，第爾斯-阿德爾等等），又名雙烯加成，由共軛雙烯與烯烴或炔烴反應(yīng)生成六元環(huán)的反應(yīng)，是有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)中非常重要的碳碳鍵形成的手段之一，也是現(xiàn)代有機(jī)合成里常用的反應(yīng)之一。
反應(yīng)有豐富的立體化學(xué)呈現(xiàn)，兼有立體選擇性、立體專一性和區(qū)域選擇性等。
發(fā)現(xiàn)
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
狄爾斯－阿爾德反應(yīng)是1928年由德國化學(xué)家奧托·迪爾斯（Otto Paul Hermann Diels）和他的學(xué)生庫爾特·阿爾德（Kurt Alder）發(fā)現(xiàn)的，他們因此獲得1950年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
1892年
最早的關(guān)于狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的研究可以上溯到1892年。齊克（Zinke）發(fā)現(xiàn)并提出了狄爾斯-阿爾德反應(yīng)產(chǎn)物四氯環(huán)戊二烯酮二聚體的結(jié)構(gòu)；稍后列別捷夫（Lebedev）指出了乙烯基環(huán)己烯是丁二烯二聚體的轉(zhuǎn)化關(guān)系。但這兩人都沒有認(rèn)識(shí)到這些事實(shí)背后更深層次的東西。
1906年
1906年德國慕尼黑大學(xué)研究生阿爾布萊希特（Albrecht）按導(dǎo)師惕勒（Thiele）的要求做環(huán)戊二烯與酮類在堿催化下縮合，合成一種染料的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)他們?cè)噲D用苯醌替代其他酮做實(shí)驗(yàn)，但是苯醌在堿性條件下很容易分解。實(shí)驗(yàn)沒有成功。阿爾布萊希特發(fā)現(xiàn)不加堿反應(yīng)也能進(jìn)行，但是得到了一個(gè)沒有顏色的化合物。阿爾布萊希特提了一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
1920年德國人馮·歐拉（von Euler）和學(xué)生約瑟夫（Joseph）研究異戊二烯與苯醌反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。他們正確地提出了狄爾斯-阿爾德產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，也提出了反應(yīng)可能經(jīng)歷的機(jī)理。事實(shí)上他們離狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)非常近了。但馮·歐拉并沒有深入研究下去，因?yàn)樗闹鳂I(yè)是生物化學(xué)（后因研究發(fā)酵而獲諾貝爾獎(jiǎng)），對(duì)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的研究純屬娛樂消遣性質(zhì)的，所以狄爾斯-阿德爾反應(yīng)再次沉沒下去。
加成物的結(jié)構(gòu)
1921年，狄爾斯和其研究生巴克（Back）研究偶氮二羧酸乙酯（半個(gè)世紀(jì)后因光延反應(yīng)而在有機(jī)合成中大放光芒的試劑）與胺發(fā)生的酯變胺的反應(yīng)，當(dāng)他們用2-萘胺做反應(yīng)的時(shí)候，根據(jù)元素分析，得到的產(chǎn)物是一個(gè)加成物而不是期待的取代物。狄爾斯敏銳地意識(shí)到這個(gè)反應(yīng)與十幾年前阿爾布萊希特做過的古怪反應(yīng)的共同之處。這使他開始以為產(chǎn)物是類似阿爾布萊希特提出的雙鍵加成產(chǎn)物。狄爾斯很自然地仿造阿爾布萊希特用環(huán)戊二烯替代萘胺與偶氮二羧酸乙酯作用，結(jié)果又得到第三種加成物。通過計(jì)量加氫實(shí)驗(yàn)，狄爾斯發(fā)現(xiàn)加成物中只含有一個(gè)雙鍵。如果產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是如阿爾布萊希特提出的，那么勢(shì)必要有兩個(gè)雙鍵才對(duì)。這個(gè)現(xiàn)象深深地吸引了狄爾斯，他與另一個(gè)研究生阿爾德一起提出了正確的雙烯加成物的結(jié)構(gòu)。1928年他們將結(jié)果發(fā)表。這標(biāo)志著狄爾斯-阿德爾反應(yīng)的正式發(fā)現(xiàn)。從此狄爾斯、阿德爾兩個(gè)名字開始在化學(xué)史上閃閃發(fā)光。
顛覆作用
在他們的論文兩個(gè)作者很深遠(yuǎn)地看到了這個(gè)反應(yīng)對(duì)有機(jī)合成觀念的顛覆作用，他們預(yù)言了該反應(yīng)日后將在天然產(chǎn)物合成領(lǐng)域的重大意義。當(dāng)然兩人在文章中也透露出地主惡霸的作風(fēng)。先是在文章開頭把阿爾布萊希特提出的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)這件事用很惡毒的語言痛批一頓。在文章最后又聲明兩人對(duì)該反應(yīng)有專屬權(quán)，不允許其他人使用。
當(dāng)然，科學(xué)界不把這些話當(dāng)回事。狄爾斯、阿爾德兩人后來卷入該反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)權(quán)紛爭中，分散了精力，沒能實(shí)現(xiàn)他們預(yù)言的“在天然產(chǎn)物全合成中的應(yīng)用”。
全合成中應(yīng)用
1950年，伍德沃德第一個(gè)開創(chuàng)了狄爾斯-阿爾德反應(yīng)在全合成中的應(yīng)用。從此以后，合成大師們用睿智的大腦把狄爾斯-阿爾德反應(yīng)的應(yīng)用發(fā)揮到了爐火純青的極致。
值得指出的是，在伍德沃德之前，中國化學(xué)家莊長恭曾經(jīng)嘗試過用狄爾斯-阿爾德反應(yīng)來合成甾體化合物，但是由于當(dāng)時(shí)缺乏對(duì)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)區(qū)域選擇性的控制的知識(shí)而失敗了。
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