ในทางเคมีแลดเดอเรนคือโมเลกุลอินทรีย์ ที่มี วงแหวนไซโคลบิวเทนที่หลอมรวมกันตั้งแต่สองวงขึ้นไป ชื่อนี้มาจากความคล้ายคลึงกันของวงแหวนไซโคลบิวเทนที่หลอมรวมกันเป็นชุดกับบันได มีการพัฒนา วิธี การสังเคราะห์มากมายสำหรับ การสังเคราะห์สารประกอบแลดเดอเรนที่มีความยาวต่างๆ กัน^{[ 1 ]}กลไกมักเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาโฟโตไซโคลแอดดิชัน [2 + 2]ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่มีประโยชน์สำหรับการสร้างวงแหวน 4 สมาชิกที่มีความเครียด แลดเดอเรนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติได้รับการระบุว่าเป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มแอนแนมม็อกโซโซมของแบคทีเรียแอนแนมม็อกซ์ ไฟ ลั มแพลงค์โตไมซีโตตา^{[ 2 ]}

วิธีการสังเคราะห์ทำให้ได้แลดเดอเรนที่มีความยาวแตกต่างกัน ระบบการจำแนกประเภทได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายแลดเดอเรนโดยพิจารณาจากจำนวนวงแหวนที่ต่อเนื่องกัน^{[ 3 ]}ความยาวของแลดเดอเรนอธิบายโดยตัวเลขในวงเล็บที่อยู่หน้าคำว่า "แลดเดอเรน" ซึ่งเท่ากับจำนวนพันธะที่ไซโคลบิวเทนสองโมเลกุลใช้ร่วมกัน ( n ) บวก 1

แลดเดอเรนที่มีหน่วยตั้งแต่ 3 หน่วยขึ้นไปสามารถเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม เกิดเป็นแถบ ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็น วงแหวน ไซโคลอัลเคน คู่ขนานสองวงที่เชื่อมต่อกัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าพริสเมน

แลดเดอเรนมีความสัมพันธ์เชิงสเตอริโอเคมี สองประเภท ^{[ 3 ]}ประเภทหนึ่งอธิบายการจัดเรียงสัมพัทธ์ของอะตอมไฮโดรเจนที่จุดเชื่อมต่อระหว่างวงแหวนไซโคลบิวเทนสองวง อะตอมไฮโดรเจนเหล่านี้สามารถอยู่ในรูปแบบซิสหรือทรานส์ก็ได้ แลดเดอเรนแบบทรานส์ยังไม่สามารถสังเคราะห์ได้เนื่องจากความเครียดของวงแหวนในสารประกอบเหล่านี้

ความสัมพันธ์เชิงสเตอริโอเคมีแบบที่สองอธิบายถึงการวางตัวของวงแหวนไซโคลบิวเทนสามวงที่อยู่ติดกัน ดังนั้นจึงเกี่ยวข้องเฉพาะกับแลดเดอเรนที่มีn ≥ 2 เท่านั้น วงแหวนด้านนอกสองวงอาจอยู่บนด้านเดียวกัน (syn-) หรืออยู่บนด้านตรงข้าม (anti-) ของวงแหวนตรงกลางก็ได้

มีการใช้วิธีการสังเคราะห์ต่างๆ ในการสังเคราะห์สารประกอบแลดเดอเรนในห้องปฏิบัติการ แนวทางหลักสามประการคือ (1) การเกิดไดเมอร์ของ สารตั้งต้น โพลีอีน (2) การเติมทีละขั้นตอน หนึ่งหรือสองวงแหวนในแต่ละครั้ง (3) และการเกิดโอลิโกเมอร์^{[ 3 ]}ตัวอย่างการสังเคราะห์แลดเดอเรนหลายตัวอย่างมีดังต่อไปนี้

การเกิดไดเมอร์ของ ไซโคลบิวทาไดอีนสองตัวสามารถสร้างผลิตภัณฑ์แลดเดอเรนทั้งแบบซินและแอนตี้ได้ ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา^{[ 4 ]}ขั้นตอนแรกในการสร้างผลิตภัณฑ์ซินเกี่ยวข้องกับการสร้าง 1,3-ไซโคลบิวทาไดอีนโดยการบำบัดซิส-3,4-ไดคลอโรไซโคลบิวทีนด้วยโซเดียมอะ มัล กัม สารตั้งต้นจะผ่านตัวกลาง ที่มีโลหะ ก่อนที่จะสร้าง 1,3-ไซโคลบิวทาไดอีน ซึ่งสามารถเกิดไดเมอร์เพื่อสร้างซิน-ไดอีนได้การเติมไฮโดรเจนลงในพันธะคู่จะสร้างซิน-[3]-แลดเดอเรนอิ่มตัว

เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์แอนติ ซิส-3,4-ไดคลอโรไซโคลบิวทีนจะถูกบำบัดด้วยลิเธียม อะมัล กัม^{[ 5 ]}อนุพันธ์ลิเธียมจะเกิดปฏิกิริยา CC couplingเพื่อสร้างโครงสร้างไดเมอร์แบบเปิด ตัวกลางนี้จะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างแอนติไดอีน ซึ่งสามารถไฮโดรจิเนตเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์แอนติ-[3]-แลดเดอเรนขั้นสุดท้าย

แนวทางการสังเคราะห์ที่แตกต่างกันซึ่งพัฒนาโดยมาร์ตินและเพื่อนร่วมงานทำให้สามารถสังเคราะห์ [4]-แลดเดอเรนได้[ ^{4 ] ขั้น}ตอนเริ่มต้นเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ [2]-แลดเดอเรนจากการเติมมาเลอิกแอนไฮไดร ด์สองโมล กับอะเซทิลีนวงแหวนอีกสองวงที่เหลือเกิดขึ้นจากการหดตัวของวงแหวน Ramberg–Bäcklund

แลดเดอเรนที่มีความยาวถึง 13 วงไซโคลบิวเทนได้รับการสังเคราะห์โดย Mehta และคณะ^{[ 6 ]}กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ การสร้างไดคาร์โบเมทอกซีไซโคลบิวทาไดอีนในแหล่ง กำเนิดจากสารเชิงซ้อน Fe(CO) ที่อุณหภูมิต่ำพร้อมกับการเติมซีริก(IV) แอมโมเนียมไนเตรต (CAN)การสร้างบิวทาไดอีนอย่างรวดเร็วจะก่อให้เกิดส่วนผสมของ [ n ]-แลดเดอเรนที่มีความยาวถึงn = 13 โดยมีผลผลิต โดยรวม 55% แลดเดอเรนทั้งหมดที่สังเคราะห์ผ่านวิธีนี้มีโครงสร้าง cis,syn,cis หนึ่งโครงสร้าง ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการเกิดไดเมอไรเซชันเริ่มต้นของไซโคลบิวทาไดอีนสองวงซึ่งมักจะสร้างผลิตภัณฑ์ syn ดังแสดงด้านล่าง การเกิดไดเมอไรเซชันเพิ่มเติมจะสร้างผลิตภัณฑ์ anti เท่านั้นเนื่องจากปัจจัยทางสเตอริก

ในปฏิกิริยาเหล่านี้ แลดเดอเรนจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโฟโตไซโคลแอดดิชัน [2 + 2] หลายครั้งระหว่างพันธะคู่ของโพลีอีนสองตัว^{[ 7 ]}ความซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากแนวทางนี้คือปฏิกิริยาของสารตั้งต้นผ่าน เส้นทาง การกระตุ้นด้วยแสงทาง เลือกที่เหมาะสมกว่า ปฏิกิริยาข้างเคียงเหล่านี้จะถูกป้องกันโดยการเพิ่มหน่วยตัวเว้นระยะทางเคมีที่ยึดโพลีอีนสองตัวให้ขนานกัน ทำให้เกิดปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชัน [2 + 2] เท่านั้น

ตัวเชื่อมที่ใช้กันทั่วไปในปฏิกิริยาเหล่านี้คือ ระบบ [2,2]พาราไซโคลเฟนซึ่งมีความแข็งแรงเพียงพอและสามารถยึดหางโพลีอีนให้อยู่ใกล้กันมากพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชันได้

แมคกิลลิฟเรย์และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าวิธีการสังเคราะห์แบบโคเวเลนต์ในระดับเหนือโมเลกุลในสภาพแวดล้อมที่เป็นระเบียบและปราศจากตัวทำละลายของสถานะของแข็ง สามารถแก้ปัญหาการจัดเรียงโพลีอีนสองตัวสำหรับปฏิกิริยาภายในโมเลกุลเพื่อให้ได้แลดเดอเรนได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โดยการใช้แนวทางในการควบคุมปฏิกิริยาในของแข็งโดยใช้โมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นแม่แบบเชิงเส้น พวกเขาได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการตกผลึกร่วมของรีซอร์ซินอล (1,3-เบนซีนไดออล) หรืออนุพันธ์ กับออล- ทรานส์- บิส(4-ไพริดิล)โพลี-เอ็ม-อีน (4-ไพร์-โพลี- เอ็ม-อีน) ซึ่งจะสร้างการประกอบโมเลกุลสี่องค์ประกอบ 2(รีซอร์ซินอล)·2(4-ไพร์-โพลี-เอ็ม- อีน) โดยที่รีซอร์ซินอลแต่ละตัวจะจัดเรียงโพลี-เอ็ม-อีนสองตัวล่วงหน้าผ่านปฏิกิริยาพันธะไฮโดรเจน O—H···N สองครั้งสำหรับปฏิกิริยาโฟโตแอดดิชัน [2+2] โพลีอีนทั้งสองถูกจัดวางโดยแม่แบบเพื่อให้พันธะ C=C ของโอเลฟินวางขนานกันและแยกจากกัน < 4.2 Å ซึ่งเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาโฟโตเคมี การฉายรังสี UV ของของแข็งจะสร้าง [ n ]แลดเดอเรนเป้าหมาย โดยพันธะ C=C จะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างโครงสร้างไซโคลบิวเทนที่หลอมรวมกัน การฉายรังสี UV แบบบรอดแบนด์ของ โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่สี่องค์ประกอบที่เชื่อมต่อด้วยพันธะไฮโดรเจนสองชุดดังกล่าวจะให้แลดเดอเรนที่สอดคล้องกันอย่างเฉพาะเจาะจงทางสเตอริโอและให้ผลผลิตเชิงปริมาณในระดับกรัม^{[ 8 ]}

แลดเดอเรนส์ถูกระบุครั้งแรกในกลุ่มแบคทีเรีย ที่หายากซึ่งออกซิไดซ์แอมโมเนียมแบบไม่ใช้ออกซิเจน ( anammox ) ซึ่งอยู่ในไฟลัมPlanctomycetotaแบคทีเรียเหล่านี้กักเก็บปฏิกิริยา anammox แบบสลายตัวไว้ในช่องภายในเซลล์ที่เรียกว่า anammoxosomes ^{[ 2 ]}กระบวนการ anammox เกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของแอมโมเนียมเป็นก๊าซไนโตรเจนโดยมีไนไตรต์ เป็น ตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายสารตัวกลางในกระบวนการนี้คือสารประกอบที่เป็นพิษสูงสองชนิด ได้แก่ไฮดราซีน (N H ) และไฮดรอกซีลามีน (NH OH) กระบวนการออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับการสร้างความแตกต่างของโปรตอนบนด้านไซโตพลาสมิกภายในของ anammoxosome การสลายตัวของความแตกต่างของโปรตอนเชื่อมโยงกับการฟอสโฟรีเลชันของADPผ่านATPasesที่ ยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ ^{[ 9 ]}

แอนนาม็อกโซโซมอุดมไปด้วยลิ ปิดแลดเดอเรน ดังแสดงในภาพด้านขวา^{[ 10 ]}การวิเคราะห์เยื่อหุ้มแอนนาม็อกโซโซมจากแบคทีเรียสายพันธุ์Brocadia anammoxidansและKuenenia stuttgartiensisพบว่าแลดเดอเรนประกอบเป็นลิปิดในเยื่อหุ้มมากกว่า 50% ความอุดมสมบูรณ์ของลิปิดแลดเดอเรนในแอนนาม็อกโซโซมส่งผลให้เยื่อหุ้มมีความหนาแน่นเป็นพิเศษและมีการซึมผ่านลดลง^{[ 11 ]}การซึมผ่านที่ลดลงอาจลดการแพร่แบบพาสซีฟของโปรตอนผ่านเยื่อหุ้มซึ่งจะทำให้ความชันทางไฟฟ้าเคมีลดลง ซึ่งจะเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อแบคทีเรียแอนนาม็อกซ์ เนื่องจากกระบวนการเผาผลาญของแอนนาม็อกซ์ค่อนข้างช้า นอกจากนี้ยังมีการตั้งสมมติฐานว่าการซึมผ่านที่ลดลงจะกักเก็บสารตัวกลางที่เป็นพิษและก่อกลายพันธุ์สูง เช่น ไฮดราซีนและไฮดรอกซีลามีน ซึ่งสามารถแพร่ผ่านเยื่อชีวภาพได้ง่าย การสูญเสียสารตัวกลางที่สำคัญเหล่านี้จะส่งผลเสียต่อส่วนประกอบสำคัญของเซลล์ เช่นดีเอ็นเอรวมทั้งลดประสิทธิภาพการสลายสารภายในเซลล์ด้วย

ลิปิด [5]-แลดเดอเรนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งมีชื่อว่ากรดเพนตาไซโคลแอนนาม็อกซิก ได้รับการสังเคราะห์โดยCoreyและเพื่อนร่วมงาน^{[ 12 ]}ขั้นตอนแรกในปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับการโบรมีเนชันตามด้วยการสร้างวงของไซโคลออกตาเตตราอีนเพื่อสร้างไซโคลเฮกซาไดอีน ไซโคลเฮกซาไดอีนนี้ถูกดักจับโดยไดเบนซิลอะโซได คาร์บอกซิเลต มีการดัดแปลงหมู่ฟังก์ชัน เพื่อสร้างไซโคลบิวเทน ซึ่งได้รับการพัฒนาต่อยอดผ่านปฏิกิริยาโฟโตไซโคลแอดดิชัน [2+2]กับไซโคลเพนทีโนนเพื่อสร้างวงไซโคลบิวเทนวงที่สอง การป้องกันหมู่คาร์บอนิลตามด้วยปฏิกิริยาการขับ N2 จะได้วงไซโคลบิวเทนที่หลอมรวมกันอีกสองวง ไซโคลบิวเทนสุดท้ายเกิดขึ้นจากการจัดเรียงตัวใหม่ของ Wolffและโซ่แอลคิลถูกติดตั้งโดย ปฏิกิริยาโอเลฟิเนชัน ของ Wittig

ในปี 2016 Burns และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัย Stanford รายงานการสังเคราะห์แบบ enantioselective ของหางลิพิด [3]- และ [5]-ladderane และการรวมเข้ากับลิพิดฟอสฟาติดิลโคลีน แบบสมบูรณ์ ^{[ 13 ]} ทั้งสองเส้นทางใช้ประโยชน์จากหน่วยสร้าง [2]-ladderene ขนาดเล็ก bicyclo[2.2.0]hexene ที่เตรียมโดยปฏิกิริยา Ramberg–Bäcklundเส้นทางสู่กรดไขมันที่มี [5]-ladderane เกี่ยวข้องกับการไดเมอไรเซชันของตัวกลางนี้เพื่อสร้างไฮโดรคาร์บอน all- anti [5]-ladderane การคลอริเนชัน C–Hโดยตัวเร่งปฏิกิริยาแมงกานีสพอร์ ไฟริน และการกำจัดในภายหลังจะทำให้เกิดความไม่อิ่มตัวเพื่อผลิต [5]-ladderene การไฮโดรโบเร ชัน และปฏิกิริยา Zweifelจะติดตั้งกลุ่มอัลคิลเชิงเส้น

เส้นทางสู่แอลกอฮอล์ไขมัน [3]-แลดเดอเรนเริ่มต้นด้วยปฏิกิริยาโฟโตไซโคลแอดดิชัน [2+2]ระหว่างเบนโซค วิโนนที่ถูกโบรมีน และไบไซโคล[2.2.0]เฮกซีน การกำจัด H–Br และการเติมสารประกอบออร์กาโนซิงค์จะสร้างแอลกอฮอล์อัลคิล ปฏิกิริยาการกำจัดออกซิเจนโดยใช้ ไฮดราซีนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ตามด้วยการเติมไฮโดรเจนด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาของแครบทรีส่งผลให้เกิดการรีดิวซ์เป็นวงแหวนไซโค ลเฮกเซน

• ดีวาร์เบนซีนสารประกอบหลักของโมเลกุลประเภท 2-แลดเดอเรนที่มีไซโคลบิวทีน เป็นองค์ประกอบ