Stellung an ein konjugiertes Dien; das Produkt entspricht daher immer einem Sechsring. Die sich addierende Doppelbindungskomponente wird als Dienophil bezeichnet. Bei der Bindungsbildung durch die Addition werden zwei neue p-Bindungen auf Kosten zweier ? -Bindungen gebildet. Durch die Überlappung der p - Orbitale des Dienophils mit den terminalen p - Orbitalen des Diens werden alle vier durch die Bindungsbildung betroffenen Kohlenstoffatome einer Umhybridisierung zum sp³ -Hybrid unterzogen. Die beiden internen p - Orbitale des Diens bilden eine neue p-Bindung3. Die meisten Diels - Alder Reaktionen verlaufen konzertiert; beide neuen CC-p- Bindungen und die neue p-Bindung werden simultan mit dem Brechen der drei p- Bindungen in den Edukten gebildet. Aus der konzertierten Reaktion folgt, daß intermediär ein cyclischer Übergangszustand mit delokalisiertem aromatischen p-Elektronensystem vorliegt. Zwei darstellungen des Übergangszustandes der Diels-Alder-Reaktion (cyklischer delokalisierter Übergangszustand): [...]
Inhaltsverzeichnis
I.THEORETISCHER TEIL:
I.1. Einführung
I.2. Hintergrund
I.3. Aufgabenstellung
II.EXPERIMENTELLER TEIL:
II.1. Stufe I : Ozonolyse
II.2. Stufe II : Wittig-Reaktion
a.) Synthese von Methyltriphenylphosphoniumjodid
b.) Synthese von 2,2´-Divinylbenzophenon
II.3. Stufe III: Bestrahlungen
a.) ohne Abfangreagenz
b.) mit Abfangreagenz
III. ERGEBNIS
IV. GERÄTELISTE
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit dem Nachweis einer Diels-Alder-Zwischenstufe bei der Bestrahlung von 2,2´-Divinylbenzophenon, wobei das primäre Ziel darin besteht, diese durch spezifische Abfangexperimente mit Acetylendicarbonsäuredimethylester experimentell zu belegen.
- Photochemische Eigenschaften von 2,2´-Divinylbenzophenon
- Mechanismus der Diels-Alder-Reaktion und intermediäre Dien-Bildung
- Synthese der benötigten Ausgangsverbindungen mittels Ozonolyse und Wittig-Reaktion
- Durchführung und Auswertung von Bestrahlungsexperimenten
- Strukturanalyse mittels NMR-Spektroskopie und Massenspektrometrie
Auszug aus dem Buch
I.3. Aufgabenstellung:
Bei der Bestrahlung von 2,2´- Divinylbenzophenon entstehen Oxetanringe, deren Bildung durch eine intermediäres Dien erklärbar ist.
Diese Zwischenstufe kann als ortho-Chinodimethan formuliert werden und wird über eine Photoreaktion gebildet.
Der Nachweis dieser Zwischenstufe ist Thema dieser Arbeit. Die Abfangreaktion wird mit Acetylendicarbonsäuredimethylester durchgeführt, da das Abfangsystem sterisch wenig anspruchsvoll sein sollte, so daß die zur Reaktion notwendige räumliche Nähe trotz der sperrigen Styrol-Einheit an der Carbonylfunktion hergestellt werden kann.
Ferner wird im Gegensatz zur Literatur6 eine lösungsmittelfreie Bestrahlung vorgezogen, da die Styrolgruppe am Carbonyl-Kohlenstoff zu günstig für eine intramolekulare Diels - Alder Reaktion steht, als daß eine Verdünnung sinnvoll wäre. Diese günstige Konformation wird durch Abstoßung zweier aromatischer Protonen bewirkt, die die freie Drehbarkeit der Styrol-Einheit verhindert (siehe Schaubild).
Zusammenfassung der Kapitel
I.THEORETISCHER TEIL: Einführung in die Grundlagen der Diels-Alder-Reaktion sowie Darlegung des theoretischen Hintergrunds und der Aufgabenstellung der Arbeit.
II.EXPERIMENTELLER TEIL: Detaillierte Beschreibung der Laborsynthesen, beginnend bei der Ozonolyse über die Wittig-Reaktion bis hin zu den spezifischen Bestrahlungsversuchen.
III. ERGEBNIS: Präsentation und Diskussion der experimentellen Resultate hinsichtlich des Nachweises der Diels-Alder-Zwischenstufe.
IV. GERÄTELISTE: Auflistung der verwendeten apparativen Ausstattung für die spektroskopische und chromatographische Analytik.
Schlüsselwörter
Diels-Alder-Reaktion, 2,2´-Divinylbenzophenon, Photochemie, ortho-Chinodimethan, Abfangexperiment, Acetylendicarbonsäuredimethylester, Ozonolyse, Wittig-Reaktion, Oxetanringe, Photolyse, NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie, intramolekulare Reaktion, Strukturaufklärung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht das photochemische Verhalten von 2,2´-Divinylbenzophenon und den Nachweis einer dabei auftretenden Diels-Alder-Zwischenstufe.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der präparativen organischen Chemie, photochemischen Reaktionsmechanismen und der anschließenden analytischen Strukturaufklärung der Produkte.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist der experimentelle Nachweis eines intermediären ortho-Chinodimethans durch gezielte Abfangexperimente mit einem Dienophil.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden photochemische Bestrahlungsmethoden angewandt und die resultierenden Produkte mittels HPLC, 1H-NMR, 13C-NMR und Massenspektrometrie charakterisiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil dokumentiert die Synthese der Edukte, die experimentelle Durchführung der Photoreaktionen unter verschiedenen Bedingungen und die Auswertung der spektroskopischen Daten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Diels-Alder-Reaktion, Photochemie, 2,2´-Divinylbenzophenon, Abfangexperiment, Spektroskopie.
Warum wurde eine lösungsmittelfreie Bestrahlung gewählt?
Die Wahl fiel darauf, da die Konformation des Moleküls ohnehin sehr günstig für eine intramolekulare Reaktion steht, wodurch eine Verdünnung durch Lösungsmittel nicht erforderlich war.
Können Oxetanringe als Zwischenstufen bestätigt werden?
Nein, das Fragmentierungsmuster im Massenspektrum schließt die Bildung von Oxetanringen in diesem spezifischen System eindeutig aus.
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- Klaus Rammert, Dr. (Author), 1991, Nachweis einer Diels-Alder-Zwischenstufe bei der Bestrahlung von 2,2´-Divinylbenzophenon über Abfangexperimente mit Acetylendicarbonsäuredimethylester, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/22109
