12.9:デカリンの立体配座

シクロヘキサンのようなデカリンの六員環は、椅子の形で最も安定であると予想される。 ただし、2つの椅子を接合するには2つの方法があります図12-21。 環接合水素は、分子の同じ側(cis-decalin)または反対側(trans-decalin)のいずれかであり得る。 二つの環が二つの赤道型結合を介して結合すると,trans-decalinが生じるが,軸-赤道結合はcis-decalinを与える。 両方の異性体が知られており、トランス異性体はシス異性体よりも約\(2\:\text{kcal mol}^{-1}\)安定であり、主にシス-デカリンの凹面領域内で比較的好ましくない非結合相互作用のためである(図12-22参照)。

図12-21:デカリンの椅子の立体配座。 シス配座の二つの図面は、原子の同じ配置が、異なる視点を表しています。
図12-22:非結合相互作用を示すcis-decalinの表現(影付きの領域)。 デカリン環の番号付けは、現在受け入れられている規則であり、第12-8項に記載されているように、二環系に一般的に使用される番号付けシステムと同じではない。

平面環を持つBaeyer strain理論は、分子の同じ側に環接合水素を持つデカリンの一形態のみを予測することに注意することは歴史的に興味深い(図12-23)。 Puckered strain-free環のSachse-Mohr概念は、二つの異性体を可能にする。 実際、モーアは、デカリンの二つの異性体はWの前に存在するはずであると予測した。 Hückel(1925)はそれらを準備することに成功しました。 両方の異性体は石油で発生します。

図12-23:デカリンのBaeyer定式化これは、平面環では、環結合におけるシス配置のみを可能にする。\(\Ce{C-C}\)または\(\ce{C-H}\)結合が最初に壊れていない限り、2つの化合物は相互変換できません。\(\ce{C-C}\)または\(\ce{C-H}\)結合が最初に壊れていない限り、\(\ce{C-H}\)結合が最初に壊れていない限り、2つの化合物は相互変換できません。\(\ce{C-H}\)結合が最初に壊れていない限り、\(\ce{C-H}\)結合が最初に壊れていない限り、2つの化合物は相互変換できません。 (b)トランスデカリンは比較的剛性の高い系であり、シクロヘキサンとは異なり、二つの環はある椅子の形から別の椅子の形に反転することはできない。 したがって、置換基の配向は、トランスデカリンの椅子-椅子立体配座に固定される。 (c)椅子-椅子型のシス-デカリンは比較的柔軟であり、両方の環の反転は一度にかなり容易に起こる(反転に対する障壁は約\(14\:\text{kcal mol}.{-1}\)である)。 したがって、置換基は、軸配座と赤道配座の間で相互変換することができる(図12-24)。

図12-24: 赤道から軸方向の位置に置換基をとるシス-デカリンの環反転。 両方の立体配座において、各環は椅子形である。 このプロセスは、ボールとスティックのモデルで確認する必要があります。

可撓性および剛体環系の立体配座解析の影響は、多環系における安定性および反応性の理解にとって非常に重要である。 これは、後の議論でますます明らかになるでしょう。

貢献者と属性

  • John D.Robert and Marjorie C. カゼリオ(1977)有機化学の基本原則、第二版。 W.A.Benjamin,Inc. 、メンロパーク、カリフォルニア州。 ISBN0-8053-8329-8. このコンテンツは、以下の条件の下で著作権で保護されています,”あなたは、個人のための許可を与えられています,教育,研究および非商業的な複製,配”

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