
有機化学において、ジエン(/ ˈdaɪiːn / DY -een )、ジオレフィン(/ daɪˈoʊləfɪn / dy- OH - lə - fin )またはアルカジエン)は、通常炭素原子間に2つの二重結合を含む共有結合化合物です。 [ 1 ]したがって、これらは2つのアルケン単位を含み、体系的命名法の標準的な接頭辞diを持ちます。より複雑な分子のサブユニットとして、ジエンは天然および合成化学物質に存在し、有機合成に使用されます。 共役ジエンは、ポリマー産業でモノマーとして広く使用されています。多価不飽和脂肪は栄養学において関心を集めています。ゴールドブックの定義によれば、「ジエン」は、不飽和炭素原子を置換する1つ以上のヘテロ原子を含む可能性があり、より具体的にはヘテロジエンと呼ばれる構造になります。[ 1 ]
二重結合を2つ以上含む化合物はポリエンと呼ばれる。ポリエンとジエンは多くの性質を共有している。
ジエンは、二重結合の相対的な位置に応じて、3つのクラスに分類できます。[ 1 ]

共役ジエンは1,3-ジエンとも呼ばれます。商業的に重要な共役ジエンには、1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、シクロペンタジエンなどがあります。その他によく見られるものとしては、1,3-ペンタジエン(ピペリレン)や1,3-シクロヘキサジエンなどがあります。
工業規模では、ブタジエンとペンタジエンは水蒸気分解によって製造される。同様のプロセスで、ジシクロペンタジエンはコールタールから得られる。共役ジエンは、二重結合に2つの良好な脱離基を付加し、続いて塩基処理を行うことによって形成できる。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]ジエンは、ジインの半水素化 によっても製造できる。Pd触媒はホモ共役ジエンを分解する傾向があるが、Niはよく機能する。[ 5 ]ホワイティング反応を含む無数の命名反応が開発されている。
ジエンの最も広く行われている反応は、タイヤやその他の柔軟な製品に使用されるゴムへの重合である。これらの反応には、ツィーグラー・ナッタ重合で使用されるような金属触媒が必要である。[ 6 ]
共役ジエンにとって重要な反応の一つに、ディールス・アルダー反応がある。この反応性を利用して天然物を合成するために、多くの特殊なジエンが開発されてきた(例:ダニシェフスキーのジエン)。
α,ω-ジエンは、(CH 2 ) n (CH=CH 2 ) 2の式を持つ。これらは、環状ジエンのエテノリシスによって工業的に製造される。例えば、有用な架橋剤および合成中間体である1,5-ヘキサジエンおよび 1,9-デカジエンは、それぞれ1,5-シクロオクタジエンおよびシクロオクテンから製造される。触媒はアルミナ上の Re 2 O 7から得られる。[ 7 ]非共役ジエンのファミリーは、共役ジエンのオリゴマー化およびダイマー化 から得られる。例えば、1,5-シクロオクタジエンおよび 4-ビニルシクロヘキセンは、1,3-ブタジエンのダイマー化によって製造される。
非共役ジエンは環化メタセシス反応の基質となる。これらの反応には金属触媒が必要である。
極性試薬の添加により複雑な構造が生成される可能性がある: [ 8 ]

ジエンを含む脂肪酸は一般的である。一般的なものとしては、リノレン酸 CH₃CH₂CH=CHCH₂CH=CHCH₂CH=CH(CH₂)₇CO₂Hおよびリノール酸CH₃ ( CH₂ ) ₄CH = CHCH₂CH = CH ( CH₂ ) ₇CO₂Hがある。これらの1,4-ジエン中の1,3-ペンタジエン基は水素原子引き抜きを受けやすい。これらの誘導体である脂肪(トリグリセリド)は乾燥油である。
二重結合に隣接する位置は、生成するアリルアニオンが共鳴によって安定化されるため酸性になります。この効果は、より多くのアルケンが関与して安定性が高まるほど顕著になります。例えば、1,4-ジエンの3位または1,3-ジエンの5位での脱プロトン化により、ペンタジエニルアニオンが生成されます。アニオンが芳香族である場合、例えばシクロペンタジエンの脱プロトン化によりシクロペンタジエニルアニオンが生成されると、さらに大きな効果が見られます。

ジエンは有機金属化学において広く用いられるキレート配位子である。場合によっては、触媒サイクル中に除去されるプレースホルダー配位子として機能する。例えば、ビス(シクロオクタジエン)ニッケル(0)のシクロオクタジエン("cod")配位子は不安定である。場合によっては、ジエンはスペクテーター配位子として触媒サイクル全体を通して配位したままであり、生成物分布に影響を与える。 キラルジエンも報告されている。[ 10 ] 他のジエン錯体には、 (ブタジエン)鉄トリカルボニル、シクロブタジエン鉄トリカルボニル、シクロオクタジエンロジウムクロリド二量体などがある。