Unidad 1 (Parte X) (1.2.3 Análisis Conformacional (cont.)) Ciclohexano: Lic. Walter de la Roca

Transcripción

1 Unidad 1 (Parte X) (1.2.3 Análisis Conformacional (cont.)) Ciclohexano: Lic. Walter de la Roca 1

2 Representaciones del ciclohexano: Lic. Walter de la Roca 2

3 Ejemplo: 6 C C C 2 C 3 Cuál es la numeración correcta? 3 C 2 C C 3 C 5 -C 4 Lic. Walter de la Roca C 3 1 C 1 -C 2 Vista 3

4 C6 3 C 3 C 2 C C 3 C 5 -C 4 3 C C3 C 1 -C 2 C 5 -C 4 C 2 C 3 C 3 1 C 1 -C 2 Vista C6 3 C 3 C C3 C 2 C 3 C 2 -C 1 C 4 -C 5 Lic. Walter de la Roca 4

5 Numeración correcta del ciclo Representación tridimensional (Más Estable) Los sustituyentes en posición ecuatorial la posición más estable Lic. Walter de la Roca 5

6 Vistas C 1 -C 2 y C 5 -C 4 : Vistas C 2 -C 1 y C 4 -C 5 : Lic. Walter de la Roca 6

7 1. Al doblar la silla tenemos las siguientes consecuencias: 2. Los sustituyentes que están ecuatorial cambian a axial. 3. El equilibrio esta desplazado hacia los sustituyentes en posición ecuatorial, pues hay menos interacciones 4. En las posiciones axiales los sustituyentes tienen mayores interacciones. Lic. Walter de la Roca 7

8 Colocar las vistas C 1 -C 2 y C 5 -C 4 del confórmero más inestable que se formo en el doblez de Anillo (Ejercicio) Lic. Walter de la Roca 8

9 Dobles de anillo del ciclohexano Lic. Walter de la Roca 9

10 Confórmeros de ciclohexano: Lic. Walter de la Roca 10

11 Lic. Walter de la Roca 11

12 Lic. Walter de la Roca 12

13 Silla 1 Semisilla 1 Bote retorcido 1 Bote INVERSION DE SILLA DETALLADO Bote retorcido 2 Silla 2 Semisilla 2 Lic. Walter de la Roca 13

14 Movilidad de ciclohexano monosustituido: Lic. Walter de la Roca 14

15 Interacciones entre confórmeros del ciclohexano monosustituido Lic. Walter de la Roca 15

16 Lic. Walter de la Roca 16

17 Isomería Cis- en ciclohexano cis cis cis cis cis cis (acia el mismo lado) (en este caso hacia abajo-abajo) Note que aquí se mezclan las posiciones axial-ecuatorial (acia el mismo lado) (en este caso hacia arriba-arriba) Note que aquí se mezclan las posiciones axial-ecuatorial Lic. Walter de la Roca 17

18 Isomería Trans- en ciclohexano TRANS TRANS TRANS TRANS TRANS TRANS (Dirigido hacia lados contrarios) (en este caso hacia abajo-arriba) Note que solamente son posiciones ecuatoriales (Dirigido hacia lados contrarios) (en este caso hacia abajo-arriba) Note que solamente son posiciones axiales Lic. Walter de la Roca 18

19 Análisis conformacional de ciclohexanos disustituidos: Posición Cis- Lic. Walter de la Roca 19

20 Posición Trans- Lic. Walter de la Roca 20

21 Lic. Walter de la Roca 21

22 Lic. Walter de la Roca 22

23 Lic. Walter de la Roca 23

24 Complemento de Ciclohexano: Cis 1,3-dimetilciclohexano Ciclohexano base Escojo la primera posición del sustituyente C 1 Cis posición C 3 Ecuatorial para arriba C 1 acia arriba esta la ecuatorial en C 3 Lic. Walter de la Roca 24

25 Doblez de Anillo Más Estable Ninguna interacción Menos Estable Interacción 1,3 metilo-metilo Interacción 1,5 metilo-hidrógeno Lic. Walter de la Roca Análisis confórmeros de Newman del doblez de silla 25

26 Trans 1,3-dimetilciclohexano Lic. Walter de la Roca 26

27 Doblez de Anillo Análisis confórmeros de Newman del doblez de silla Lic. Walter de la Roca 27

28 Trans-1,4-dimetilciclohexano Ciclohexano base Escojo la primera posición del sustituyente C 1 Trans en posición C 4 Axial para arriba C 4 Axial para abajo C 1 Lic. Walter de la Roca 28

29 Doblez de Anillo Menos Estable Interacción 1,3 metilo-hidrogeno Interacción 1,5 metilo-hidrogeno Interacción 4,2 metilo-hidrogeno Interacción 4,6 metilo hidrógeno Más Estable Ninguna interacción Análisis confórmeros de Newman del doblez de silla Lic. Walter de la Roca 29

30 Ejercicio para que hagan en casa en grupo, según lo enseñado anteriormente: Cis-1,4-dimetilciclohexano Lic. Walter de la Roca 30

31 Qué aprendimos: 1. Representación en tres dimensiones y proyecciones de Newman del ciclohexano. 2. Tipos de sustituyentes en el ciclohexano. 3. Diferentes confórmeros en el doblez de anillo. 4. Estabilidad de los confórmeros en el dobles de anillo. 5. Movilidad del ciclohexano monosustituidos. 6. Interacciones en ciclohexanos monosustituidos. 7. Isomería Cis- y Trans en sustituyentes del ciclohexano. 8. Interacciones en ciclohexano disustituidos. Lic. Walter de la Roca 31

32 Información extra: Conformaciones de moléculas policíclicas: Veremos cuando dos o más anillos de cicloalcanos se fusionan a lo cargo de un enlace común para construir una molécula policíclica, como la decalina La decalina está constituida por dos anillos de ciclohexano unidos, para compartir dos átomos de carbono (los carbonos en la cabeza de puente, C1 y C6). Puede existir en cualquiera de las dos formas isoméricas, dependiendo si los anillos están fusionados trans o cis, como se muestra continuación: Lic. Walter de la Roca (Unidad 6 P.3 Q.O.I) 32

33 Cuál de los dos isómeros será más estable? Lic. Walter de la Roca (Unidad 6 P.3 Q.O.I) 33

34 Los compuestos policíclicos son comunes en la naturaleza y varias sustancias valiosas tiene estructuras con anillos fusionados; por ejemplo los esteroides, tal como la hormona masculina testosterona, tiene 3 anillos con seis miembros y 1 un anillo con cinco miembros fusionados entre sí. Lic. Walter de la Roca (Unidad 6 P.3 Q.O.I) 34

35 Otro sistema de anillo común es la estructura del Norborano ó biciclo [2.2.1] heptano. Este sería un bicicloalcano, llamado así porque tendrá que romperse dos anillos para generar una estructura acíclica (sin ciclo). Uno de los Norboranos sustituidos más abundantes en la naturaleza es el Alcanfor, el mismo tiene muchos usos medicinales importantes en la actualidad y se puede sublimar fácilmente. A continuación se presenta su estructura: Lic. Walter de la Roca (Unidad 6 P.3 Q.O.I) 35

36 Cuál sería su nombre IUPAC? Cuál sería el nombre según sus grupos funcionales? 1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]heptano 2,6,6-trimetilbiciclo[2.2.1]heptan-1-ona 1,7,7-trimetilbiciclo[2.2.1]heptan-2-ona Lic. Walter de la Roca (Unidad 6 P.3 Q.O.I) 36

37 Además de clasificar los compuestos policíclicos de acuerdo con el número de anillos que contienen, también se clasifican con respecto a la forma en que se unen los anillos. En un compuesto espiro, un átomo es común a dos anillos. Cuando están presentes sustituyentes, la numeración comienza en el anillo más pequeño, en el carbono adyacente al carbono espiro y continúa en forma consecutiva alrededor del anillo más pequeño alejándose del carbono espiro, luego a través de él y después alrededor del anillo más grande. Lic. Walter de la Roca 37

38 El vetiver, un popular aceite sedante usado en aromaterapia contiene β-vetivona, que puede verse como un derivado del compuesto A. Lic. Walter de la Roca 38

39 Bibliografía: Capitulo No. 3 J. McMurry (8ª Edición) Paginas Capitulo No. 3 F. Carey (9 na Edición) Páginas Lic. Walter de la Roca 39