Química Orgánica. Prof. V.Gitto ISOMERÍA CONFORMACIONAL.

Química Orgánica. Prof. V.Gitto

ISOMERÍA CONFORMACIONAL


CONFORMEROS

Para el etano existen dos disposiciones posiblesde sus átomos en el espacio, debido a la libre rotación que presenta el orbital molecular sigma


Pero considerando la disposición relativa de los hidrógenos en

uno y otro carbono, existen dos conformaciones posibles:

Conformación Vista lateral Vista frontal

Alternada

Eclipsada


Existen varias formas para representar esquemáticamente las

conformaciones existentes por la rotación de un enlace C-C simple

Representación Alternadas Eclipsadas Alternadas

Líneas y cuñas

Caballete

Newman


Teoría de las tensiones de Baeyer

Cuando el átomo de carbono está unido a otros cuatro átomos, el ángulo entre cualquier par de enlace es tetraédrico (sp3 =109,5°)

Pero el anillo del ciclopropano es un triangulo con tres ángulos de 60°, y el del ciclobutano es un cuadrado con cuatro ángulos de 90°


Consecuencia El ciclopropano y el ciclobutano no forman un

tetraedro con ángulos de 109,5° Sus ángulos se comprimen a 60° y 90° (para

poder formar el triángulo y el cuadrado) Estas desviaciones del valor tetraédrico

normal , hacen que la molécula estén tensas

inestables


El ciclopropano y el ciclobutano sufren reacciones que abren los anillo, porque así eliminan la tensión

El ciclopropano tiene más tensión que el ciclobutano, entonces el ciclopropano es más inestable

109,5° - 60° = 49,5° 109,5° - 90° = 19,5°

ciclo propano

ciclo butano

Más tensión


Según Baeyer

Pentágono = 108° (muy proximo a 109,5°), entónces debería estar libre de tensión.

Ciclohexano = 120° debería haber cierta tensión

Cicloheptano, ciclooctano, la tensión debía ser mayor


Consideraba que los anillos más pequeños o más grandes

que el ciclopentano o el ciclohexano

Eran inestables

y

Difíciles de sintetizar


La teoría de las tensiones de Baeyer

¿concuerda con la realidad?


En oposición a la teoría de Baeyer

Ninguno de estos anillos (mayores a 4 C) es más inestable que su homólogo de cadena abierta

Los más grandes se encuentran libres de tensión


¿qué falla en la teoria de Baeyer, para que sea inaplicable a anillos de más de 4 C ?


Baeyer suponía que los anillos eran planos

Estos anillos no son planos sino plegados

pero


Cada ángulo de enlace podría ser de 109.5°

Los anillos de 3, 4 y 5 C tienen disposición planar, permitiendo que los ángulos de enlace NO se ajusten a un

tetraédro


Descripción orbital de la tensión angular

Para que se forme un enlace se tiene que producir solapamiento de dos orbitales atómicos

Cuanto mayor es el solapamiento, más fuerte es el enlace


Menor solapamiento

Mayor solapamiento


Mayor solapamiento

Menor solapamiento

Menor tensión angular

Menor estabilidad

Mayor estabilidad

Mayor tensión angular


Conformación de los cicloalcanos

Ciclohexano


estado de transición


Conformación forma silla: es la más estable del ciclohexano y de sus derivados

Conformación bote: presenta enlaces C-C eclipsados (entonces

tensión torsional) Tensión de Van der Waals


Enlaces ecuatoriales y axiales en el ciclohexano


Estéreo isomería de los compuestos cíclicos

Isómero

cis

Isomería configuracional

Isómero

trans


Otros ejemplos:


¿Son quirales estos dioles?

(aislar) Óptimamente activo


¿son quirales estos dioles?

También tienen 2 centros quirales

No son quirales

pero


Es una estructura meso

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