Zarówno antracen, jak i fenantren wydają się być strukturalnie podobne, z trzema aromatycznymi pierścieniami. Szczególnie środkowe pierścienie wydają się być podobnie aktywowane w przypadku cykloaddycji.
Przyjrzyj się mechanizmowi reakcji Dielsa-Aldera, np. w Wikipedii.
Rozmawialiśmy już o tej reakcji na tej stronie i doszliśmy do wniosku, że wystarczające wyjaśnienie jest możliwe tylko za pomocą orbitali molekularnych: Jak dokładny jest ten mechanizm biegunowy reakcja Dielsa-Aldera? Pożyczając z Wikipedii, [1] tutaj jest najważniejsza część mechanizmu, HOMO dienu i dienofila:
Teraz najważniejszą częścią tego obrazu jest symetria HOMO / LUMO dienu, ponieważ jest to temat twojego pytania. Potrzebujemy HOMO lub LUMO tych symetrii, a następnie możemy dopasować odpowiedniego dienofila.
W antracenie znajdujemy odpowiednią symetrię HOMO:
Omówiono również przyczynę regioselektywności wcześniej na tej stronie: Diels Olcha z antracenem i bezwodnikiem maleinowym.
Możemy również dostroić naszą reakcję tak, aby była odwrotna, ponieważ LUMO ma również odpowiednią symetrię:
W fenantracenie nie mamy odpowiedniej symetrii orbitalnej w HOMO:
LUMO nie nadaje się również do odwrotnej reakcji Dielsa-Aldera.
Odniesienia i uwagi
HOMO i LUMO nie wyjaśniają wszystkiego. Węglowodory poliaromatyczne mają również swoją reaktywność wyjaśnioną przez zasadę sekstetu aromatycznego Clara. W Journal of the American Chemical Society znajduje się doskonałe odniesienie, które wyjaśnia zarówno reguły, jak i reaktywność poliaromatów ( http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00529a046). Krótko mówiąc, nie wszystkie pierścienie w poliaromacie mają jednakowy charakter aromatyczny. Reguła Clara wyjaśnia, jak określić to dla danego poliheksa, co jest dobrym pomysłem, ponieważ istnieją 22 możliwe struktury dla pięciopierścieniowych poliaromatów, a wykonywanie obliczeń HOMO / LUMO może być żmudne. Przy okazji, istnieje 82 możliwych poliaromatów sześciopierścieniowych, a liczby te szybko rosną.