W tej lekcji omówiono stabilność podstawionych cykloheksanów, ze szczególnym uwzględnieniem energii różnych konformerów i wpływu oddziaływań 1,3-diaksjalnych.
Dwie konformacje krzeseł cykloheksanów ulegają szybkiej wzajemnej konwersji w temperaturze pokojowej. Obie formy mają identyczne energie i stabilność, każda zawiera równe ilości mieszaniny równowagowej. Zastąpienie atomu wodoru grupą funkcyjną powoduje, że te dwie konformacje są energetycznie nierównoważne.
Na przykład w metylocykloheksanie grupa CH3 zajmuje pozycję osiową w jednej konformacji krzesła i pozycję równikową w innej. Prowadzi to do wzrostu energii konformacji osiowej do około 7,6 kJ −1, dzięki czemu konformacja równikowa jest bardziej stabilna z obfitością 95%.
Powodem takich różnic w energii i stabilności jest to, że wodory metylowe ulegają odpychającym oddziaływaniom dyspersyjnym z dwoma równoległymi i blisko umieszczonymi wodorami osiowymi po tej samej stronie pierścienia. Ponieważ odkształcenie steryczne powstaje pomiędzy grupami na C1 i C3 lub C5, nazywa się to oddziaływaniem 1,3-dwuosiowym. Interakcje te, pokazane za pomocą projekcji Newmana, wykazują związek gauche. Jeśli jednak grupa metylowa jest ustawiona równikowo, jest umieszczona naprzeciwko C3 i C5, minimalizując odpychanie steryczne.
Wraz ze wzrostem rozmiaru grupy funkcyjnej oddziaływania 1,3-dwuosiowe stają się bardziej wyraźne, zwiększając różnicę energii między dwiema konformacjami.
Z rozdziału 3:
Now Playing
Alkanes and Cycloalkanes
12.4K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
26.9K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
17.6K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
21.4K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
10.8K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
16.4K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
13.7K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
13.9K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
12.1K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
11.5K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
12.1K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
14.3K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
11.8K Wyświetleń
Alkanes and Cycloalkanes
6.2K Wyświetleń
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone