12.9: Dekaliinin Konformaatiot

dekaliinin kuusihenkisten renkaiden, kuten sykloheksaanin, oletetaan olevan stabiileimpia tuolimuodossa. On kuitenkin olemassa kaksi mahdollista tapaa, joilla kaksi tuolia voidaan yhdistää (kuva 12-21). Rengasliitosvetyaineet voivat olla joko molekyylin samalla puolella (cis-dekaliini) tai vastakkaisilla puolilla (trans-dekaliini). Kun kaksi rengasta yhtyvät kahden ekvatoriaalityyppisen sidoksen kautta, syntyy trans-dekaliini, kun taas aksiaalis-ekvatoriaalinen unioni antaa CIS-dekaliinin. Molemmat isomeerit tunnetaan, ja trans-isomeeri on noin \(2 \: \text{kcal mol}^{-1}\) vakaampi kuin cis-isomeeri, suurelta osin CIS-dekaliinin koveran alueen suhteellisen epäedullisten ei-bondoitujen vuorovaikutusten vuoksi (KS.Kuva 12-22).

Kuva 12-21: dekaliinien tuolikonformaatiot. Cis-konformaation kaksi piirrosta esittävät samaa atomien järjestelyä, mutta eri näkökulmia.
Kuva 12-22: kuvaus CIS-dekaliinista, jossa esiintyy ei-kondensoituneita yhteisvaikutuksia (varjostetut alueet). Dekaliinirenkaan numerointi on nykyisin hyväksytty käytäntö, joka ei ole sama kuin bisyklisissä järjestelmissä yleisesti käytetty numerointijärjestelmä, kuten kohdassa 12-8 kuvataan.

on historiallisesti kiinnostavaa huomata, että Baeyerin kantateoria tasorenkaineen ennustaa vain yhtä dekaliinin muotoa rengasliitosvetyjen ollessa molekyylin samalla puolella (kuva 12-23). Sachse-Mohr-käsite puckered strain-free-renkaista mahdollistaa kaksi isomeeriä. Mohr ennustikin, että dekaliinin kahden isomeerin pitäisi olla olemassa ennen W. Hückel (1925) onnistui niiden valmistamisessa. Molempia isomeerejä esiintyy maaöljyssä.

Kuva 12-23: Baeyer muotoilee dekaliinia, joka tasorenkaisilla renkailla mahdollistaa vain CIS-konfiguraation renkaan konjunktiossa.

tässä vaiheessa lienee hyödyllistä muodostaa malleja cis – ja trans-dekaliineista, jotta voidaan ymmärtää seuraavaa: a) nämä kaksi yhdistettä eivät voi konvertoitua, ellei \(\ce{c-c}\) tai \(\ce{C-H}\) sidoksia ensin murreta. b) trans-Dekaliini on suhteellisen jäykkä systeemi, ja toisin kuin sykloheksaani, kaksi rengasta eivät pysty kääntymään tuolimuodosta toiseen. Näin ollen substituentin suunta vahvistetaan Trans-dekaliinin tuolin konformaatiossa. C) CIS-dekaliinin tuoli-tuolimuodot ovat suhteellisen joustavia, ja molempien renkaiden inversio tapahtuu kerralla melko helposti (Inversion este on noin \(14 \: \text{kcal mol}^{-1}\)). Substituentti voi siis muuntua aksiaalisten ja ekvatoriaalisten konformaatioiden välillä (Kuva 12-24).

Kuva 12-24: Renkaan inversio cis-dekaliinissa, joka vie substituentin ekvatoriaalisesta aksiaaliasentoon. Kummassakin konformaatiossa jokainen rengas on tuolimuoto. Tämä prosessi kannattaa tarkistaa pallo-ja keppimalleilla.

joustavien ja jäykkien rengasjärjestelmien konformaatioanalyysin seurannaisvaikutuksilla on huomattava merkitys polysyklisten järjestelmien stabiilisuuden ja reaktiivisuuden ymmärtämiselle. Tämä tulee yhä selvemmäksi myöhemmissä keskusteluissa.

avustajat ja attribuutit

  • John D. Robert ja Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, toinen painos. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. Tämä sisältö on suojattu seuraavilla ehdoilla: ”sinulle myönnetään lupa tämän teoksen yksilölliseen, opetukselliseen, tutkimukseen ja ei-kaupalliseen jäljentämiseen, jakeluun, esittämiseen ja esittämiseen missä tahansa muodossa.”

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.