16.19 : Reazione vs Retroazione di Diels-Alder: fattori termodinamici

La reazione Diels-Alder è termicamente reversibile, il che significa che la reazione ritorna al diene e al dienofilo di partenza a temperature adeguate. La reazione diretta dà un derivato del cicloesene ed è favorita a temperature da basse a medie. Il processo inverso, chiamato anche retroazione di Diels-Alder, è un processo di apertura dell'anello favorito ad alte temperature.

Fattori termodinamici

L'influenza della temperatura sulla spontaneità di una particolare reazione può essere valutata in base alla variazione dell'energia libera di Gibbs, ΔG. Se ΔG è negativo la reazione avviene spontaneamente. Se invece ΔG è positivo la reazione avviene spontaneamente nella direzione opposta.

ΔG è un composto di due termini, ΔH e −TΔS. In una reazione di Diels-Alder, si formano due legami σ più forti a scapito di due legami π più deboli, risultando in un ΔH negativo. Le reazioni di cicloaddizione procedono con una diminuzione dell'entropia. Di conseguenza, ΔS è negativo e il termine −TΔS è positivo. A basse temperature la somma dei due termini è negativa, implicando così una reazione diretta spontanea. Alle alte temperature invece, essendo la somma positiva, è la reazione inversa a risultare spontanea.