Конформації шестичленних циклів

Молекула циклогексана не є плоским шестикутником, так як при плоскому будові валентні кути між атомами вуглецю становили б 120 ?, т. Е. Істотно відхилялися від величини нормального валентного кута 109,5 ?, і всі атоми водню знаходилися в невигідному заслоненний положенні. Це призвело б до нестійкості циклу. Насправді шестичленна цикл найбільш стійкий з усіх циклів.

Різні конформації циклогексану виникають в результаті часткового обертання навколо σ-зв’язків між атомами вуглецю. З декількох неплоских конформаций найбільш енергетично вигідна конформація крісла (рис. 7.7), так як в ній все валентні кути між зв’язками С-С рівні ~ 110 ?, а атоми водню при сусідніх атомах вуглецю не заступають один одного.

У неплоскою молекулі можна тільки умовно говорити про розташування атомів водню “над і під площиною”. Замість цього використовують інші терміни: зв’язку, спрямовані уздовж вертикальної осі симетрії циклу (на рис. 7.7, а показані кольором), називають аксіаль – ними (а), а зв’язки, орієнтовані від циклу (як би по екватору, за аналогією із земною кулею ), називають екваторіальними (е).

При наявності в кільці заступника більш вигідна конформація з екваторіальним становищем заступника, як, наприклад, конформація (I) метілціклогексана (рис. 7.8).

Причина меншої стійкості конформації (II) з аксіальним розташуванням метильної групи полягає в 1,3-діаксіальном відштовхуванні групи СН3 і атомів Н в положеннях 3 і 5. У такому випадку цикл піддається так званої інверсії, приймаючи більш стійку конформацию. Особливо велике відштовхування в похідних циклогексану, що мають положеннях 1 і 3 об’ємні групи.

У природі зустрічається безліч похідних циклогексанового ряду, серед яких важливу роль відіграють Шестиатомні спирти – інозити. У зв’язку з наявністю в їх молекулах асиметричних центрів інозити існують у вигляді декількох стереоізомерів, з яких найбільш поширений міоінозіт. Молекула міоінозіта має стабільну конформацию крісла, в якій п’ять із шести груп ОН знаходяться в екваторіальних положеннях.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Конформації шестичленних циклів