Conformazione degli alcani

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1 onformazione degli alcani La conformazione di un alcano si riferisce alla disposizione tridimensionale degli atomi che risulta dalla rotazione attorno al legame -. Nonostante in una molecola possano esservi un certo numero di legami -, con ciascuna proiezione di Newman si può osservare un solo legame -. onformazione più stabile i 6 legami - sono distanziati nella massima misura possibile onformazione meno stabile i 6 legami - sono alla minima distanza conformazione sfalsata conformazione eclissata Scrivi le proiezioni di Newman intorno al legame -2 del propano. Quale tra i due conformeri è meno stabile? 2 2 propano sfalsato propano eclissato La conformazione eclissata è meno stabile: essa registra due interazioni idrogenoidrogeno e un interazione tra il legame carbonio-idrogeno ed il legame carbonio-metile. 2

2 Scrivi le proiezioni di Newman intorno al legame 2- del butano conformazioni sfalsate anti i due gruppi metilici sono il più lontano possibile tra loro più stabile gauche: i due gruppi metilici adiacenti formano un angolo di 60 conformazioni eclissate meno stabile Si consideri l -bromo-2-metilpropano e si disegni: a) la/le conformazione/i sfalsate ad energia più bassa. 2 conformazioni sfalsate a minor energia (più stabili) Le conformazioni sfalsate a minor energia hanno un gruppo metilico anti rispetto al bromo. b) la conformazione sfalsata ad energia più alta. conformazione sfalsata meno stabile 4

3 Si consideri il 2,-dimetilbutano: disegnare la proiezione di Newman della conformazione più stabile disegnare la proiezione di Newman della conformazione meno stabile 5 ILOALANI I cicloalcani contengono anelli di atomi di carbonio e presentano la formula generale n 2n. La conseguenza più importante della struttura ciclica è che i cicloalcani presentano due facce, il che consente il manifestarsi dell isomeria nei cicloalcani. sullo stesso lato,2-dimetilciclopropano da parti opposte I due,2-dimetilciclopropani mostrano la stessa disposizione ma differiscono per l orientazione tridimensionale. 6

4 omposti i cui atomi sono congiunti nel medesimo ordine, ma che differiscono per l orientazione tridimensionale, si dicono stereoisomeri. L isomeria - è un tipo di isomeria geometrica, un isomeria che dipende dalla disposizione dei gruppi sostituenti sugli atomi di un anello o di un doppio legame ,-dimetilciclobutano --bromo--metilciclopentano 7 Le seguenti molecole sono alcuni cicloalcani di formula molecolare 7 4. Stabilire quale di essi possiedono isomeria - e, qualora esista, disegnare gli isomeri. a),-dimetilciclopentano possiede isomeria - b) etilciclopentano 2 non possiede isomeria - c) -etil-2-metilciclobutano possiede isomeria

5 ILOESANO Sostituenti presenti in posizione assiali causano interazione sterica chiamata interazione, diassiale. In generale quanto più grande è il sostituente maggiori sono le interazioni repulsive per cui la conformazione che reca questi sostituenti in posizione equatoriale è favorita. 9 Disegna le conformazioni a sedia alternative per gli isomeri - di : a),2-dimetilcicloesano 0

6 b),-dimetilcicloesano c),4-dimetilcicloesano.da SVOLGERE Indicare quale stereoisomero è il più stabile per ciascuna delle seguenti coppie e -,2-dimetilcicloesano Lo stereoisomero, reca entrambi i sostituenti in posizione equatoriale, è il più stabile e -,-dimetilcicloesano Lo stereoisomero è il più stabile e -,4-dimetilcicloesano Lo stereoisomero è il più stabile 2

7 Sostituente ( ) 2 O 0 ( ) O O Variazione di energia libera O F l I O O 2 N Per ciascuno dei seguenti derivati del cicloesano, indicare se la molecola è un isomero o e se si trova nella sua conformazione più stabile. --idrossi-4-metilcicloesano O onformazione più stabile, entrambi i sostituenti sono in posizione equatoriale --idrossi-4-metilcicloesano onformazione meno stabile perché il metile è in posizione assiale O 4

8 --idrossi-4-metilcicloesano O O onformazione meno stabile: entrambi i sostituenti sono in posizione assiale onformazione più stabile 5 I --iodio-4-metilcicloesano onformazione più stabile: il sostituente con G maggiore è in posizione equatoriale l I --cloro-2-iodiocicloesano onformazione meno stabile, il sostituente avente G maggiore è in posizione assiale O --idrossi-4-metossicicloesano O onformazione più stabile, il sostituente avente G maggiore è in posizione equatoriale 6

9 La seguente è una rappresentazione esagonale planare di un isomero dell,2,4- trimetilcicloesano. Disegnare le conformazioni a sedia del composto e stabilire qual è più stabile. Si tratta dell isomero totalmente dell,2,4-trimetilcicloesano. La conformazione 2 è più stabile perché possiede un solo gruppo metilico assiale. 2 7 Esistono quattro isomeri - del 2-isopropil-5-metilcicloesanolo. Disegnare le conformazioni a sedia dei quattro isomeri indicando la più stabile. O O -2-isopropil--5-metilcicloesano -2-isopropil--5-metilcicloesano O O -2-isopropil--5-metilcicloesano -2-isopropil--5-metilcicloesano più stabile 8