Reação de Diels-Alder de Adição

POR Pedro Coelho

Publicado: quinta-feira, 22 de junho de 2017

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Descoberta por Paul Hermann Diels e Kurt Alder, a reação de Diels-Alder (também conhecida como síntese de Diels-Alder) é uma reação de adição, em que um dieno (também chamado de alcadieno ou diolefina) é adicionado a um composto de dienófilo (composto que tem atração por dieno), para gerar um composto com ciclo de seis carbonos.

Reação entre um dieno e um dienófilo

A reação de Diels-Alder foi muito importante para a Química e fez com que a dupla ganhasse o Prêmio Nobel de Química em 1950. Essa reação permite identificar os hidrocarbonetos diênicos e também obter hidrocarbonetos com ciclos de seis carbonos, sendo uma reação de adição 1,4.

Foto de Paul Hermann Diels (à esquerda) e de Kurt Alder (à direita)

Nessa reação de cicloadição, C-1 e C-4 do sistema conjugado dieno ficam ligados aos carbonos que possuem duplas ligações de carbonila insaturada para formar um anel com 6 carbonos. Nesse mecanismo de reação de um único passo, novas ligações carbono-carbono são parcialmente formadas no mesmo estado de transição, embora não necessariamente na mesma extensão.

A reação de Diels-Alder é útil não só pela formação do anel, mas sim porque ela pode ser usada para a geração de uma grande variedade de reagentes.

Esse tipo de reação é favorecida pelos elétrons que retiram substituintes no dienófilo, mas até mesmo os alcenos simples podem reagir. A reação geralmente ocorre com o aumento de calor quando os reagentes são simplesmente misturados entre si.

Conceitos Básicos e a Previsão de Produtos

A reação de Diels-Alder é uma cicloadição [4+2], na qual um dieno conjugado (com quatro elétrons π) reage com um dienófilo (alceno com dois elétrons π) para formar um ciclohexeno em uma etapa concertada, sem intermediários.

Os reagentes necessários incluem um dieno na conformação s-cis, como 1,3-butadieno, e um dienófilo ativado, como eteno ou acrilato; o dieno atua como componente de 4π, enquanto o dienófilo é o de 2π.

É chamada de cicloadição porque envolve a adição simultânea de ligações π para formar um novo anel de seis membros, conservando a contagem de elétrons conforme a regra de Hückel para reações pericíclicas térmicas suprafaciais.

A reação não precisa de catalisador em condições clássicas, ocorrendo com aquecimento (tipicamente 100-200°C), mas ácidos de Lewis como AlCl₃ aceleram dienófilos deficientes em elétrons.

Para identificar o produto, desenhe o dieno em s-cis aproximando-se do dienófilo em orientação suprafacial, formando dois novos σ-bonds entre C1/C4 do dieno e os carbonos do alceno, resultando em ciclohexeno com duplas ligações nos C5-C6.

Os dienos mais reativos são aqueles fixos em s-cis, como ciclopentadieno; dienos s-trans precisam de energia para rotacionar. A reação ocorre se o dieno tiver doadores de elétrons (ex.: alcóxi) e o dienófilo retiradores (ex.: C=O, CN, NO₂), otimizando a demanda eletrônica direta.

Dienófilos "bons" possuem grupos retiradores de elétrons conjugados, abaixando a LUMO e facilitando a interação com o HOMO do dieno; alcenos simples reagem, mas lentamente.

Estereoquímica

A regra endo prefere o produto cinético onde substituintes do dienófilo (ex.: carbonilas) apontam para o lado endo (em direção ao dieno) no estado de transição, devido a interações estabilizadoras. Sim, é estereoespecífica: a configuração cis no dienófilo preserva-se no produto (sin adição), e o dieno retém estereoquímica relativa.

A regiosseletividade segue "orto-meta-para": dieno com doador (ex.: 1-metoxi-butadieno) e dienófilo com retirador dão "orto/para" no ciclohexeno, explicado pelo coeficiente frontal orbital molecular (HOMO dieno-LUMO dienófilo).

Exemplos de reações de Diels-Alder

 

Estes exemplos ilustram adições 1,4 fundamentais, destacando a versatilidade da reação em sínteses de cicloexenos e derivados.

Adição 1,4 de eteno (dienófilo) ao 1,3-butadieno (eritreno) , gerando ciclo-hexeno:

Nessa reação clássica, o 1,3-butadieno atua como dieno em conformação s-cis, enquanto o eteno serve como dienófilo simples, adicionando-se na posição 1,4 para gerar o ciclo-hexeno não substituído.

Adição 1,4 do 1,3-butadieno ao anidrido maleico, produzindo cis-1,2,3,6- anidrido tetrahidroftálico:

Aqui, o 1,3-butadieno reage com o anidrido maleico (dienófilo ativado por grupos retiradores de elétrons), produzindo o cis-1,2,3,6-tetrahidroftálico anidrido, com estereoquímica endo predominante devido à interação secundária.

Aplicações Práticas

No cotidiano, a Diels-Alder aparece em polímeros como norborneno (de ciclopentadieno) e resinas. Na síntese de fármacos, constrói núcleos de alcaloides (ex.: quinina) e prostaglandinas, permitindo estereocontrole eficiente.

Um experimento clássico usa antraceno (dieno) e anidrido maleico (dienófilo), formando o aduto endo cristalino à temperatura ambiente; aquecimento reverso regenera reagentes, útil para purificação.

Referências

• https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1950/(acessado em 02/06/2017 às 21:11)
• Organic Chemistry, Robert Thomton Morrison, Robert Neilson Boyd, Sixth Edition, 1990.
• Química Orgânica, Martha Reis Marques da Fonseca, São Paulo, Editora: FTD, 1992.
• https://www.infoescola.com/quimica/sintese-de-diels-alder/ (acessado em 21/02/2026 às 10:11)
• https://pt.wikipedia.org/wiki/Reação_de_Diels-Alder (acessado em 21/02/2026 às 10:19)
• https://patyqmc.paginas.ufsc.br/files/2019/07/Reações-Pericíclicas-Introdução-e-Reações-de-Cicloadição.pdf (acessado em 21/02/2026 às 10:39)
• https://www.scielo.br/j/qn/a/hYkXW4jtPQ55ychcgfyqSfs/ (acessado em 21/02/2026 às 10:52)
• https://ccnh.ufabc.edu.br/arquivos/CENTRAL/4.Ensino/1.Graduacao/TCCs/2018_TCC_Diego-Navarro.pdf (acessado em 21/02/2026 às 11:12)
• https://arquivos.ufrrj.br/arquivos/2021188016ac412945383a22a5aaafa0e/IC-393-topico-4-cicloadicoes_corrigido.pdf (acessado em 21/02/2026 às 11:18)
• https://www.meuguru.com/material/universidade-meu-guru/cursos-gerais/relatorio-pratica-reacao-de-diels-alder-sintese-organica-e-mecanismos/ByPJoQOQj (acessado em 21/02/2026 às 11:25)
• https://edisciplinas.usp.br/mod/resource/view.php?id=5637468 (acessado em 21/02/2026 às 11:32)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico com Pós Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho e também sou Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, eu conclui recentemente o curso de Engenharia Civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)