Gli anelli a sei membri di decalin, come quelli del cicloesano, dovrebbero essere più stabili nella forma della sedia. Tuttavia, ci sono due modi possibili in cui due sedie possono essere unite (Figura 12-21). Gli idrogeni di giunzione ad anello possono trovarsi sullo stesso lato della molecola (cis-decalin) o su lati opposti (trans-decalin). Quando i due anelli sono uniti attraverso due legami di tipo equatoriale, risultati trans-decalin, mentre un’unione assiale-equatoriale dà cis-decalin. Entrambi gli isomeri sono noti e l’isomero trans è circa \(2 \: \text{kcal mol}^{-1}\) più stabile dell’isomero cis, in gran parte a causa di interazioni non condizionate relativamente sfavorevoli all’interno dell’area concava di cis-decalin (vedere Figura 12-22).
È di interesse storico notare che la teoria del ceppo di Baeyer con i suoi anelli planari predice solo una forma di decalina con gli idrogeni di giunzione ad anello sullo stesso lato della molecola (Figura 12-23). Il concetto Sachse-Mohr di anelli senza sforzo puckered consente due isomeri. Infatti, Mohr predisse che i due isomeri di decalin dovrebbero esistere prima di W. Hückel (1925) riuscì a prepararli. Entrambi gli isomeri si verificano nel petrolio.
A questo punto, probabilmente sarà utile costruire modelli di cis – e trans-decaline per apprezzare quanto segue: (a) I due composti non possono interconvertire a meno che i legami \(\ce{C-C}\) o \(\ce{C-H}\) non siano prima rotti. (b) il trans-Decalin è un sistema relativamente rigido e, a differenza del cicloesano, i due anelli non possono capovolgersi da una forma di sedia all’altra. Di conseguenza, l’orientamento del sostituente è fissato nella conformazione sedia-sedia di trans-decalin. (c) Le forme sedia-sedia di cis-decalin sono relativamente flessibili e l’inversione di entrambi gli anelli contemporaneamente avviene abbastanza facilmente (la barriera all’inversione è di circa \(14 \: \text{kcal mol}^{-1}\)). Un sostituente può quindi interconvertire tra conformazioni assiali ed equatoriali (Figura 12-24).
Le ramificazioni dell’analisi conformazionale dei sistemi ad anelli flessibili e rigidi sono di notevole importanza per la comprensione della stabilità e della reattività nei sistemi policiclici. Questo diventerà sempre più evidente nelle discussioni successive.
Collaboratori e attribuzioni
- John D. Robert e Marjorie C. Caserio (1977) Principi fondamentali di Chimica Organica, seconda edizione. Per maggiori informazioni:
, Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. Questo contenuto è protetto da copyright alle seguenti condizioni :” Ti viene concesso il permesso per la riproduzione individuale, educativa, di ricerca e non commerciale, la distribuzione, la visualizzazione e l’esecuzione di questo lavoro in qualsiasi formato.”