ciclohexano - universidad de san carlos de guatemala · estabilidad de los confórmeros en el...

Lic. Walter de la Roca

Ciclohexano:

1

Unidad 1 (Parte X)

(1.2.3 Análisis Conformacional (cont.))

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Representaciones del ciclohexano:

2

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Ejemplo:CH3

CH3

CH2CH3

1

2

3

4

5

6

H

CH3

H

CH3

H

H

H

H

H

H3CH2C

H

H

1

23

45 6

C5-C4

C1-C2

Vista

3

¿Cuál es la numeración correcta?

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H

H3C

H

H3C

H

H

H

CH2CH3

C1-C2 C5-C4

C6

C3

H

H3C

H

H

H

CH2CH3

C2-C1 C4-C5

H

H3C

C6

C3

H

CH3

H

CH3

H

H

H

H

H

H3CH2C

H

H

1

23

45 6

C5-C4

C1-C2

Vista

4

Numeración correcta del ciclo

Representación tridimensional (Más Estable)

Los sustituyentes en

posición ecuatorial la

posición más estable

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Vistas C1-C2 y C5-C4: Vistas C2-C1 y C4-C5:

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1. Al doblar la silla tenemos las siguientes consecuencias:

2. Los sustituyentes que están ecuatorial cambian a axial.

3. El equilibrio esta desplazado hacia los sustituyentes en

posición ecuatorial, pues hay menos interacciones

4. En las posiciones axiales los sustituyentes tienen

mayores interacciones.

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Colocar las vistas C1-C2 y C5-C4 del confórmero más

inestable que se formo en el doblez de Anillo (Ejercicio)

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Dobles de anillo del ciclohexano

9Lic. Walter de la Roca

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Confórmeros de ciclohexano:

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Lic. Walter de la Roca 11Lic. Walter de la Roca

Lic. Walter de la Roca 12Lic. Walter de la Roca

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Silla 1 Semisilla 1 Bote retorcido 1 Bote

Bote retorcido 2

Semisilla 2Silla 2

INVERSION DE SILLA DETALLADO

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Movilidad de ciclohexano monosustituido:

14Lic. Walter de la Roca

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Interacciones entre confórmeros del ciclohexano

monosustituido

15Lic. Walter de la Roca

Lic. Walter de la Roca 16Lic. Walter de la Roca

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cis

cis

cis cis

cis

cis

(Hacia el mismo lado)

(en este caso hacia abajo-abajo)

Note que aquí se mezclan las

posiciones axial-ecuatorial

(Hacia el mismo lado)

(en este caso hacia arriba-arriba)

Note que aquí se mezclan las

posiciones axial-ecuatorial

Isomería Cis- en ciclohexano

17Lic. Walter de la Roca

Lic. Walter de la Roca

TRANS

TRANS

TRANS

TRANSTRANS

TRANS

(Dirigido hacia lados contrarios)

(en este caso hacia abajo-arriba)

Note que solamente son posiciones

ecuatoriales

(Dirigido hacia lados contrarios)

(en este caso hacia abajo-arriba)

Note que solamente son posiciones

axiales

Isomería Trans- en ciclohexano

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Lic. Walter de la Roca

Análisis conformacional de ciclohexanos

disustituidos:Posición Cis-

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Posición Trans-

20Lic. Walter de la Roca

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Cis 1,3-dimetilciclohexano

Escojo la primera posición del sustituyente C1

Ecuatorial

para arriba C1

Ciclohexano

base

Cis posición C3

Hacia arriba esta la

ecuatorial en C3

Complemento de Ciclohexano:

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Doblez de

Anillo

Más EstableMenos Estable

Interacción 1,3 metilo-metilo

Interacción 1,5 metilo-hidrógenoNinguna interacción

Análisis confórmeros de Newman

del doblez de silla

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Trans 1,3-dimetilciclohexano

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Doblez de

Anillo

Análisis confórmeros de Newman

del doblez de silla

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Trans-1,4-dimetilciclohexano

Ciclohexano

base

Escojo la primera posición del sustituyente C1

Axial

para abajo

C1

Trans en posición C4

Axial

para arriba C4

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Doblez de

Anillo

Interacción 1,3 metilo-hidrogeno

Interacción 1,5 metilo-hidrogeno

Interacción 4,2 metilo-hidrogeno

Interacción 4,6 metilo hidrógeno

Ninguna interacción

Menos Estable Más Estable

Análisis confórmeros de Newman

del doblez de silla

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Cis-1,4-dimetilciclohexano

Ejercicio para que hagan en casa en grupo, según lo

enseñado anteriormente:

Lic. Walter de la Roca 31

Qué aprendimos:

1. Representación en tres dimensiones y proyecciones

de Newman del ciclohexano.

2. Tipos de sustituyentes en el ciclohexano.

3. Diferentes confórmeros en el doblez de anillo.

4. Estabilidad de los confórmeros en el dobles de

anillo.

5. Movilidad del ciclohexano monosustituidos.

6. Interacciones en ciclohexanos monosustituidos.

7. Isomería Cis- y Trans en sustituyentes del

ciclohexano.

8. Interacciones en ciclohexano disustituidos.

Conformaciones de moléculas policíclicas:

Veremos cuando dos o más anillos de cicloalcanos se

fusionan a lo cargo de un enlace común para construir

una molécula policíclica, como la decalina

La decalina está constituida por dos anillos de

ciclohexano unidos, para compartir dos átomos de

carbono (los carbonos en la cabeza de puente, C1 y C6).

Puede existir en cualquiera de las dos formas isoméricas,

dependiendo si los anillos están fusionados trans o cis,

como se muestra continuación:Lic. Walter de la Roca 32(Unidad 6 P.3 Q.O.I)

Información extra:

¿Cuál de los dos isómeros será más estable?

Lic. Walter de la Roca 33(Unidad 6 P.3 Q.O.I)

Los compuestos policíclicos son comunes en la naturaleza

y varias sustancias valiosas tiene estructuras con anillos

fusionados; por ejemplo los esteroides, tal como la

hormona masculina testosterona, tiene 3 anillos con seis

miembros y 1 un anillo con cinco miembros fusionados

entre sí.

Lic. Walter de la Roca 34(Unidad 6 P.3 Q.O.I)

Otro sistema de anillo común es la estructura del

Norborano ó biciclo [2.2.1] heptano. Este sería un

bicicloalcano, llamado así porque tendrá que romperse

dos anillos para generar una estructura acíclica (sin ciclo).

Uno de los Norboranos sustituidos más abundantes en

la naturaleza es el Alcanfor, el mismo tiene muchos usos

medicinales importantes en la actualidad y se puede

sublimar fácilmente. A continuación se presenta su

estructura:Lic. Walter de la Roca 35(Unidad 6 P.3 Q.O.I)

1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]heptano

¿Cuál sería su nombre IUPAC?

¿Cuál sería el nombre según sus grupos funcionales?

1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]heptan-2-ona

2,6,6-trimetilbiciclo[2.2.1]heptan-1-ona

Lic. Walter de la Roca 36(Unidad 6 P.3 Q.O.I)

Lic. Walter de la Roca 37

Además de clasificar los compuestos policíclicos de

acuerdo con el número de anillos que contienen, también

se clasifican con respecto a la forma en que se unen los

anillos. En un compuesto espiro, un átomo es común a

dos anillos.

Cuando están presentes sustituyentes, la numeración

comienza en el anillo más pequeño, en el carbono

adyacente al carbono espiro y continúa en forma

consecutiva alrededor del anillo más pequeño alejándose

del carbono espiro, luego a través de él y después

alrededor del anillo más grande.

Lic. Walter de la Roca 38

El vetiver, un popular aceite sedante usado en

aromaterapia contiene β-vetivona, que puede verse como

un derivado del compuesto A.

Lic. Walter de la Roca 39

Bibliografía:

• Capitulo No. 3 J. McMurry (8ª Edición) Paginas 73-106

• Capitulo No. 3 F. Carey (9na Edición) Páginas 96-131