Análise Conformacional

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Análise Conformacional do cicloexano e derivados – Química Orgânica 
· A temperatura ambiente as rotações são possíveis e ficam constantemente rotacionando. Trata-se da mesma molécula, apenas em diferentes formas. Ocorrem naturalmente.
· São os mesmos compostos, pois estão ligados da mesma maneira, com os mesmos ângulos.
· As diferentes formas da molécula são chamas de conformações.
· Giram-se apenas ligações simples. Sua barreira de rotação é muito baixa à temperatura ambiente, logo a rotação se dará facilmente.
· Ligação dupla quando gira, quebra. Suas barreiras de rotação são bem maiores.
Não pode formar diasteroisômero.
· Quando o composto pode fazer ressonância, a ligação simples poderá ser dupla em outra forma mesomérica (neste híbrido a ligação não poderá ser quebrada). Logo, terá um valor elevado da barreira de rotação, um valor intermediário.
 
Logo, concluímos que há várias formas de desenhar um mesmo composto, porém o que será desenhado deverá ser o de menor energia. Embora as outras conformações sejam possíveis, a em ziguezague permitem que os hidrogênios estejam mais afastados possíveis, o que não acontece em um giro. 
Ângulo Diedro ou Ângulo de Torção
Ligação entre carbonos vizinhos. Este, por sua vez, pode mudar à medida que giramos a ligação C-C. Cada unidade de grau confere uma configuração diferente. 
Conformação Alternada – Menor energia 
Conformação Eclipsada – Maior Energia 
 
· Etano
- A diferença de energia entre as conformações alternadas e eclipsadas são de 12 KJ/mol.
- Todas as conformações ALTERNADAS e ECLIPSADAS do etano são degeneradas, ou seja, todas possuem a mesma quantidade de energia. Não entre si.
- Quando a ligação C-C é rodada, a interação favorável é interrompida havendo um aumento de 12 KJ/mol. Cada interação eclipsada H-H equivale a 4 KJ/mol.
 A temperatura ambiente, 99% ficam na conformação de menor energia. 
· Propano
 - A tensão torsorial é de 14 KJ/mol.
 - Todas as conformações ALTERNADAS e ECLIPSADAS do propano são degeneradas, ou seja, todas possuem a mesma quantidade de energia. Não entre si.
 - O custo total de energia de um H eclipsando com um grupo CH₃ é de 6 KJ/mol. Isso, logo após girar a ligação C-C interrompendo a interação favorável.
 
· Butano
 
-Na conformação do butano há 4 patamares de energia, porém 3 conformações possíveis de cada.
Por ordem crescente de energia: Alternada –Anti (0 KJ/mol) → Alternada – Gauche (3,8 KJ/mol) →Eclipsada (16 KJ/mol) → Eclipsada (19 KJ/mol).
· Conformações Alternadas (Menor Energia)
1. Alternada- Anti
 -As metilas estão diametralmente opostas, refletindo assim numa menor energia devido a separação máxima.
 - Ângulo diedro = 180◦
2. Alternada – Gauche 
-Metilas fazem interação, pois estão próximas no espaço, consequentemente, possuem uma maior energia.
-Nuvens de elétrons se repelem (tentando ocupar a mesma região do espaço), causando um aumento da energia 3,8 KJ/mol. Esta interação desfavorável é uma forma de impedimento estérico, e é diferente do conceito de tensão torsional.
- 3,8 KJ/mol a mais de energia do que a ANTI. 
- As GAUCHE são degeneradas.
· Conformação Eclipsada
*Em ordem decrescente de energia.
 
H-CH₃ = 6 KJ/mol
Custo total = 16 KJ/mol.
CH₃ - CH₃ = 11 KJ/mol
H-H = 4 KJ/mol
Custo total= 19 KJ/mol
Conformações do cicloexanos e derivados – Química Orgânica
· Conformação cadeira
· Conformação barco
Ambas as conformações possuem muito pouca tensão angular, já que os ângulos de ligação são bem próximos de 109,5◦.
A diferença significativa está quando se compara a tensão torcional, pois a conformação cadeira não possui tensão torcional, ou seja, nenhum H fica eclipsado.
Já na conformação barco há dois pontos de tensão torcional nas extremidades, chamadas de interação mastro, onde os H de cada lado sentem os efeitos estéricos. Aumento da energia. Entretanto, a conformação barco pode aliviar tal tensão “torcendo” sua estrutura, resultando em uma conformação chamado barco torcido.
Já na conformação cadeira, existem duas conformações que se interconvertem rapidamente passando por várias conformações diferentes, entre elas, meia-cadeira de alta energia.
Entre as duas conformações de menor energia, há 5 conformações intermediárias.
· Ligações Equatoriais e axiais da conformação cadeira
· Equatorias
· Axiais
· Cicloexano monossubstituido – Onde colocar o átomo?
“Anel invertido” é um termo utilizado para descrever a transformação de uma confirmação cadeira em outra. Isto é feito por uma alteração conformacional que é realizada apenas por meio de todas as ligações C-C individuais. As duas conformações cadeira são resultantes da interconversão de uma na outra.
 Entretanto, uma é favorecida em relação a outra devido a energia. A conformação cadeira EQUATORIAL é adotada por 95% das moléculas em temperatura ambiente. Isso acontece porque na posição axial há interações estéricas com os outros H, ocasionando um impedimento estérico, já que as nuvens eletrônicas dos substituintes tentam ocupar a mesma região do espaço. Tais interações são chamadas de 1,3-diaxiais. Por esta razão, o equilíbrio tende a favorecer a conformação equatorial. 
Grupos maiores terão maior impedimento estérico e o equilíbrio favorecerá a posição equatorial. 
· Cicloexano Dissubstituído – Onde colocar o átomo?
Cuidado adicional, deve-se também considerar a orientação tridimensional (cima e baixo) de cada substituinte.