Aula conformaçao
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Aula conformaçao


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Conformações de Alcanos: 
Rotação em Torno de Ligação 
Carbono \u2013 Carbono
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
Departamento de Química Orgânica
Profa. Elisangela F. Boffo
Salvador-BA
2010
 
Ligação C \u2013 C simples (ligação \uf073): um orbital sp3 se sobrepõe a um
orbital sp3 de um segundo carbono.
Ligações \uf073 são cilindricamente simétricas:
Rotação em torno de uma ligação C \u2013 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 \u2013 confôrmero.
A investigação das várias conformações de uma substância e as
respectivas estabilidades relativas \u2013 análise conformacional.
3
Conformações do etano
Rotação em torno da ligação C \u2013 C do etano:
Duas conformações extremas:
- conformação em oposição e
- conformação eclipsada
4
5
Rotação do grupo metila
6
Projeção de Newman
7
Fórmula em 
perspectiva
Projeção em 
cavalete
Projeção de 
Newman
Conformação 
em oposição
Conformação 
eclipsada
8
\u2022 Energia extra da conformação eclipsada:
\u2022Tensão torsional.
Conformação 
em oposição
Mais estável
Conformação 
Eclipsada
Menos estável
9
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
10
Conformações do propano
\uf06e Aumento ligeiro da tensão torsional.
\uf06e Tensão estérica.
11
12
Conformações do butano
Eclipsada (A)
Conformações do butano
(rotação em torno da ligação C2 \u2013 C3)
Gauche (B)
Eclipsada (C) Anti (D)
13
Diagrama de Energia Potencial
A B C D E F G
14
Cicloalcanos: Tensão no Anel
\u2022 Anéis de cinco e seis membros são mais estáveis que anéis de
três e quatro membros.
\u2022
\u2022 Instabilidade dos anéis de três e quatro membros \u2013 tensão
angular.
15
Ciclopropano
Sobreposição boa, ligação forte Sobreposição pobre, ligação fraca
Sobreposição de orbitais sp3 \u2013
ligação \uf073 normal
Sobreposição de orbitais sp3 no 
ciclopropano
16
\uf06e Tensão torsional.
17
\uf06e Tensão angular.
\uf06e Tensão torsional.
Ciclobutano
18
\uf06e A \u201cforma de envelope\u201d reduz a tensão torsional.
Ciclopentano
19
\uf06e A conformação em cadeira não tem tensão angular nem 
tensão torsional.
Ciclo-hexano
(Conformação em cadeira)
20
(Posições axial e equatorial)
Ciclo-hexano
(Conformação em cadeira)
21
Ligações axiais:
Ligações equatoriais:
22
Interconversão de anel no ciclo-hexano
Oscilação 
de anel
Puxe este C 
para baixo 
Empurre este 
C para cima
23
Conformação em bote
24
\uf06e Livre de tensão angular.
\uf06e Tem tensão torsional.
\uf06e Tem tensão estérica.
25
As conformações do ciclo-hexano
e suas energias
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Estabilidade dos cicloalcanos
\uf06e Calor de combustão por -CH2-
Long-chain
157.4 157.4
166.6 164.0
158.7 158.6158.3
Alcano + O2 \uf0ae CO2 + H2O
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Conformações de ciclo-hexanos
monossubstituídos
28
29
Tensão estérica de interação 1,3-diaxial no 
metil-ciclo-hexano
A quantidade de impedimento estérico (1,3-diaxial) depende do substituinte.
30
Keq = [confôrmero equatorial]/[confôrmero axial]
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Cicloalcanos dissubstituídos:
Isomerismo cis-trans
\uf06e Cis: grupos semelhantes estão no mesmo lado do anel.
\uf06e 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
33
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.
34
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
\u2022 Anéis de ciclo-hexano fundidos em trans são mais estáveis que 
anéis de ciclo-hexano fundidos em cis.
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