Aula conformaçao

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Conformações de Alcanos: 
Rotação em Torno de Ligação 
Carbono – Carbono
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
Departamento de Química Orgânica
Profa. Elisangela F. Boffo
Salvador-BA
2010
 
Ligação C – C simples (ligação ): um orbital sp3 se sobrepõe a um
orbital sp3 de um segundo carbono.
Ligações  são cilindricamente simétricas:
Rotação em torno de uma ligação C – C.
Conformação
2
Os diferentes arranjos espaciais dos átomos resultantes da
rotação em torno de uma ligação simples: conformações de uma
molécula.
Uma conformação específica – confôrmero.
A investigação das várias conformações de uma substância e as
respectivas estabilidades relativas – análise conformacional.
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Conformações do etano
Rotação em torno da ligação C – C do etano:
Duas conformações extremas:
- conformação em oposição e
- conformação eclipsada
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5
Rotação do grupo metila
6
Projeção de Newman
7
Fórmula em 
perspectiva
Projeção em 
cavalete
Projeção de 
Newman
Conformação 
em oposição
Conformação 
eclipsada
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• Energia extra da conformação eclipsada:
•Tensão torsional.
Conformação 
em oposição
Mais estável
Conformação 
Eclipsada
Menos estável
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10
Os confôrmeros se interconvertem milhões de vezes por segundo à
temperatura ambiente.
Confôrmeros em oposição
Confôrmeros eclipsados
E
ne
rg
ia
 P
ot
e
nc
ia
l
Grau de rotação
Diagrama de Energia Potencial
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Conformações do propano
 Aumento ligeiro da tensão torsional.
 Tensão estérica.
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Conformações do butano
Eclipsada (A)
Conformações do butano
(rotação em torno da ligação C2 – C3)
Gauche (B)
Eclipsada (C) Anti (D)
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Diagrama de Energia Potencial
A B C D E F G
14
Cicloalcanos: Tensão no Anel
• Anéis de cinco e seis membros são mais estáveis que anéis de
três e quatro membros.
•
• Instabilidade dos anéis de três e quatro membros – tensão
angular.
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Ciclopropano
Sobreposição boa, ligação forte Sobreposição pobre, ligação fraca
Sobreposição de orbitais sp3 –
ligação  normal
Sobreposição de orbitais sp3 no 
ciclopropano
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 Tensão torsional.
17
 Tensão angular.
 Tensão torsional.
Ciclobutano
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 A “forma de envelope” reduz a tensão torsional.
Ciclopentano
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 A conformação em cadeira não tem tensão angular nem 
tensão torsional.
Ciclo-hexano
(Conformação em cadeira)
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(Posições axial e equatorial)
Ciclo-hexano
(Conformação em cadeira)
21
Ligações axiais:
Ligações equatoriais:
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Interconversão de anel no ciclo-hexano
Oscilação 
de anel
Puxe este C 
para baixo 
Empurre este 
C para cima
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Conformação em bote
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 Livre de tensão angular.
 Tem tensão torsional.
 Tem tensão estérica.
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As conformações do ciclo-hexano
e suas energias
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Estabilidade dos cicloalcanos
 Calor de combustão por -CH2-
Long-chain
157.4 157.4
166.6 164.0
158.7 158.6158.3
Alcano + O2  CO2 + H2O
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Conformações de ciclo-hexanos
monossubstituídos
28
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Tensão estérica de interação 1,3-diaxial no 
metil-ciclo-hexano
A quantidade de impedimento estérico (1,3-diaxial) depende do substituinte.
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Keq = [confôrmero equatorial]/[confôrmero axial]
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Cicloalcanos dissubstituídos:
Isomerismo cis-trans
 Cis: grupos semelhantes estão no mesmo lado do anel.
 Trans: grupos semelhantes estão no lado oposto.
H
CH3 CH3
H CH3
H CH3
H
cis-1,2-dimetilciclopentano
PE 99,5 °C
trans-1,2- dimetilciclopentano
PE 91,9 °C
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Conformações de ciclo-hexanos dissubstituídos
cis-1,4-dimetilciclo-hexano trans-1,4-dimetilciclo-hexano
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Qual dos dois confôrmeros em cadeira do 
cis-1,4-dimetilciclo-hexano é mais estável?
Oscilação 
de anel
Ambos os confôrmeros em cadeira são igualmente estáveis.
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Quatro interações 1,3-diaxial 
Oscilação 
de anel
Qual dos dois confôrmeros em cadeira do 
trans-1,4-dimetilciclo-hexano é mais estável?
O trans-1,4-dimetilciclo-hexano existirá quase 
inteiramente na conformação diequatorial mais estável.
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1-tert-butil-3-metilciclo-hexano
Cis:
Oscilação 
de anel
Trans:
Oscilação 
de anel
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Conformações em Anéis Fundidos
• Anéis de ciclo-hexano fundidos em trans são mais estáveis que 
anéis de ciclo-hexano fundidos em cis.
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