12.9: Conformações da Decalina

O seis-lembrou anéis de decalina, como os de ciclo-hexano, são esperados para ser mais estável na cadeira do formulário. No entanto, existem duas formas possíveis de unir duas cadeiras (figura 12-21). Os hidrogénios de junção-anel podem estar do mesmo lado da molécula (cis-decalina) ou em lados opostos (trans-decalina). Quando os dois anéis são unidos através de duas ligações de tipo equatorial, a trans-decalina resulta, enquanto uma união axial-equatorial dá cis-decalina. Ambos os isómeros são conhecidos, e o isómero trans é cerca de \(2 \: \text{kcal mol}^{-1}\) mais estável do que o isómero cis, em grande parte devido a interacções relativamente desfavoráveis não obtidas na área côncava de cis-decalina (ver Figura 12-22).

figura 12-21: conformações das cadeiras dos decalinos. Os dois desenhos da conformação cis representam o mesmo arranjo de átomos, mas perspectivas diferentes.
figura 12-22: representação de cis-decalina mostrando interacções não relacionadas (áreas sombreadas). A numeração do anel de decalina é a Convenção atualmente aceita, que não é a mesma que o sistema de numeração usado geralmente para sistemas bicíclicos, como descrito na seção 12-8.

é de interesse histórico notar que a teoria da estirpe de Baeyer com os seus anéis planares prevê apenas uma forma de decalina com os hidrogénios de junção anel no mesmo lado da molécula (figura 12-23). O conceito Sachse-Mohr de anéis livres de cepas permite dois isômeros. De fato, Mohr previu que os dois isômeros de decalina deveriam existir antes de W. Hückel (1925) conseguiu prepará-los. Ambos os isómeros ocorrem no petróleo.

figura 12-23: formulação de Baeyer de decalina que, com anéis planares, permite apenas a configuração cis na conjunção do anel.

neste ponto, ele provavelmente vai ser útil para a construção de modelos de cis – e trans-decalins para apreciar o seguinte: (a) Os dois compostos não interconvert a menos que \(\ce{C-C}\) ou \(\ce{C-H}\) obrigações primeira estão quebrados. (b) trans-Decalina é um sistema relativamente rígido e, ao contrário do ciclohexano, os dois anéis não podem girar de uma cadeira para outra. Assim, a orientação do substituinte é fixada na conformação da cadeira-cadeira da trans-decalina. (c) As formas de cadeira-cadeira de cis-decalina são relativamente flexíveis, e a inversão de ambos os anéis ocorre de uma vez com bastante facilidade (a barreira à inversão é cerca de \(14 \: \text{kcal mol}^{-1}\)). Um substituinte pode, portanto, interconverter entre conformações axiais e equatoriais (figura 12-24).

figura 12-24: Inversão do anel em cis-decalina, que toma um substituinte da posição equatorial para a posição axial. Em ambas as conformações, cada anel é uma forma de cadeira. Você deve verificar este processo com modelos de bola e vara.

as ramificações da análise conformacional de sistemas de anéis flexíveis e rígidos são de considerável importância para a compreensão da estabilidade e reatividade nos sistemas policíclicos. Isto tornar-se-á cada vez mais evidente em discussões posteriores.

contribuintes e atribuições

  • John D. Robert e Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. Este conteúdo tem direitos autorais sob as seguintes condições: “você tem permissão para reprodução individual, educacional, de pesquisa e não comercial, distribuição, exibição e desempenho deste trabalho em qualquer formato.”

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