Cicloalcanos análise conformacional

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Análise Conformacional
 Ligações Sigma e Rotação de Ligação
Conformação: são arranjos moleculares temporários resultantes da rotação de grupos em
torno das ligações simples
Uma análise das variações de energia associadas com uma molécula sofrendo rotação em
torno das ligações simples é chamada de análise conformacional.
As moléculas sempre procuram a conformação (arranjo) mais confortável (estável)
Projeções
Etano
Conformação 
Estrelada (ou alternada)
Conformação 
Eclipsada
Barreira Torcional: é a barreira de energia de rotação de uma ligação simples
Butano
H3C
H H
CH3
HH
H3C
H
H CH3
H
H
)))
H
H
N(CH3)3
H H
O
HH
H
H N(CH3)3
O
HH
anti-periplanar gauche
H
O
N
H
O
CH3
CH3
CH3

-
O
+

-O

-
+
atração
+
O
O
N
+
acetilcolina
))))
gauche
AcO
N(Me)3
+
H
H
H
H AcO
HH
H
N(Me)3
+H
anti-periplanar gauche
Cicloalcanos
• Ciclopropano
C
C C
H H
H
H H
H
60o
Alcanos – C sp3 – ângulo de ligação é 109.5º
Ciclopropanos – ângulo de ligação é 60º (diferença de 49.5)
Grande tensão no anel (tensão angular) = instabilidade
• Ciclobutano
H H
HH
H
H
H
H
88o
Ciclobutano – ângulo de ligação é 88º (diferença de 21.5º)
Grande Tensão angular
Não é plano. É ligeiramente dobrado.
• Ciclopentano
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H Ciclopentano – conformação envelope
Tensão angular quase nula (Ângulo de 108º)
Estável
• Cicloexano
Todos os ângulos são 109.5
Conformação cadeira
Conformação cadeira
Conformação Bote (ou barco)
Menos estável
H
H H
H
Barco Torcido
• Cicloexanos Substituídos
Átomos de hidrogênio axial e equatorial
Ex: Metilcicloexano
(1)
(axial)
(equatorial)
(menos estável)
(2)
(mais estável)
H
H
H
H
H
H
CH3H
H
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
CH3
(a)
H
H
H
H
H
H
CH3H
H
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
CH3
1
3
5
(b)
Interação 1,3-diaxial
Y
Deformação de H–Y causada pela interação 1,3-diaxial
(kcal/mol) (kJ/mol)
–F 0.12 0.5
–Cl 0.25 1.4
–Br 0.25 1.4
–OH 0.5 2.1
–CH3 0.9 3.8
–CH2CH3 0.95 4.0
–CH(CH3)2 1.1 4.6
–C(CH3)3 2.7 11.3
–C6H5 1.5 6.3
–COOH 0.7 2.9
–CN 0.1 0.4
H Y
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• Ciclopentanos e Cicloexanos Dissubstituídos
Isomeria cis e trans
Estereoisômeros
Ligação
para cima
HH3C
CH3
H
Ligação para cima
Trans Cis
 Estereoisomeria de Compostos Cíclicos
 Derivados de Cicloexanos
1. 1,4-dimetilcicloexano
2. 1,2-dimetilcicloexano
Molécula Quiral
Exercícios
1. Representar as substâncias abaixo em projeções de Fischer e de Newman, de acordo
com a posição de observação.
2. Representar as substâncias abaixo em projeção de Fischer e em cavalete.
4. Faça a análise conformacional para as moléculas abaixo
5. Redesenhar as projeções de Fisher em zig-zag