Reações de Diels-Alder. Propriedades das reações de Diels-Alder
As reações de Diels-Alder são um caso especial de reações de adição que ocorre com os alcadienos. Elas não precisam de nenhum catalisador, e sim de ligações pi entre carbonos.
Pneus são fabricados a partir de reações com alcadienos conjugados
Assim como os ciclanos, alcenos, alcinos, entre outros, os alcadienos também sofrem as chamadas reações de adição. No texto sobre reações em dienos, você vai verificar que as reações de adição dependem do tipo de dieno que está sendo trabalhado. Os dienos podem ser classificados de uma forma geral em:
condensados ou acumulados (nenhuma ligação simples entre as duas duplas);
Ex: H2C = CH—CH3
conjugados ou alternados (apenas uma ligação simples entre as duas duplas);
Ex: H2C = CH—CH = CH2
isolados (pelo menos duas ligações simples entre as duas duplas).
Ex: H2C = CH—CH2—CH2—CH = CH2
A reação de Diels-Alder foi desenvolvida no ano de 1928 por dois químicos alemães, Otto Paul Hermann Diels e Kurt Alder. Trata-se de uma reação muito importante dentro da Química Orgânica por permitir:
identificar hidrocarbonetos diênicos;
obter hidrocarbonetos cíclicos saturados (preferencialmente cicloexanos).
Essa reação orgânica só ocorre em alcadienos ou dienos conjugados ou alternados e é chamada de adição 1,4. O composto em que podemos observar a adição 1,4 de uma forma mais simples é o but-1,3-dieno, representado a seguir:
H2C = CH—CH = CH2
OBS.¹: Nesse composto, temos a ocorrência do fenômeno da ressonância, no qual os elétrons das duas ligações pi deslocam-se pela cadeia. Um par de elétrons pi passa a ocupar a região central da cadeia (entre os carbonos 2 e 3), enquanto os elétrons da outra ligação pi são deslocados para um dos carbonos da extremidade. Dessa forma, temos sítios de ligação nos carbonos 1 e 4 e uma dupla entre os carbonos 2 e 3.
Ressonância na estrutura do but-2,3-dieno
Na reação de Diels-Alder, um dos reagentes é um dieno conjugado, enquanto o outro é um composto orgânico que pode apresentar uma ligação dupla entre átomos de carbono. A seguir temos um exemplo de uma reação de Diels-Alder entre o but-2,3-dieno e o propeno:
Equação de uma reação de Diels-Alder do but-2,3-dieno com o propeno
Analisando a equação acima, podemos observar que os carbonos 1 e 4 (ambos em azul) do but-2,3-dieno ligam-se respectivamente aos carbonos 1 e 2 (ambos de vermelho) do propeno, originando um cicleno ramificado, o 4-metil-cicloexeno. Isso ocorre em virtude da ressonância na molécula do but-2,3-dieno, que desloca uma ligação pi para entre os carbonos 2 e 3, e da quebra da ligação pi entre os carbonos 1 e 2 do propeno.
OBS.²: É importante ressaltar que, independentemente do composto que reage com o alcadieno conjugado, nele vamos ter a quebra da ligação pi apenas entre átomos de carbono da cadeia. Se a estrutura apresentar ligações pi entre átomos que não sejam carbonos, elas não serão rompidas. Abaixo temos um exemplo de uma estrutura que pode reagir com um alcadieno em uma reação de Diels-Alder, que resulta na quebra da ligação pi entre os carbonos (em azul) da dupla ligação.
Fórmula estrutural do anidrido maleico
DIAS, Diogo Lopes. "Reações de Diels-Alder"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-diels-alder.htm. Acesso em 17 de maio de 2022.