Química Orgânica

Análise Conformacional
Estereoisomeria em Cicloalcanos
Estereoisomeria cis-trans; E, Z
Prof. Davyson Moreira
([email protected])
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Química Orgânica
• Conformação:
qualquer
arranjo
tridimensional dos átomos numa molécula
que resulte da rotação ao redor de uma
ligação simples.
• Projeção de Newman:
um modo de
visualizar uma molécula olhando-a ao longo
de uma ligação carbono-carbono.
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Análise Conformacional do Etano:
Química Orgânica
Análise Conformacional do Etano:
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Análise Conformacional do Butano:
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Análise Conformacional do Ciclopropano:
28 kcal/ mol
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Análise Conformacional do Ciclobutano:
26 kcal/ mol
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Análise Conformacional do Ciclopentano:
6,5 kcal/ mol
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Análise Conformacional do Cicloexano:
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Análise Conformacional do Cicloexano:
6H são equatoriais e 6H são
axiais !!!
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Análise Conformacional do Cicloexano:
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Há duas conformações cadeira equivalentes para o cicloexano:
– Todas as ligações C-H equatoriais em uma cadeira são axiais na outra (e
vice-versa).
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Análise Conformacional do Cicloexano: Bote
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Análise Conformacional do Cicloexano: Bote
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Análise Conformacional do Metilcicloexano:
CH 3
+1.74 kcal/mol
CH 3
Interações 1,3 diaxiais
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Análise Conformacional do Cicloexano Substituído 1,3:
∆G°axial ---> equatorial
Grupo
C
N
−∆ G°
(kcal/mol)
−∆ G°
(kcal/mol)
Grupo
0,20
NH
F
0,25
CO
C CH
0,41
H
2
CH=CH
I
0,46
CH
Cl
0,52
CH
Br
0,55
OH
0,95
1,4
2
3
1,41
2
1,7
1,74
CH
1,75
2
3
2,15
CH(CH
)
3 2
4,9
C(CH
)
3 3
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Análise Conformacional do Terc-butilcicloexano
5 kcal/mol
Na temperatura ambiente, 99,99% das moléculas
possuem o grupo terc-butila na posição
equatorial.
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Análise Conformacional dos Cicloalcanos
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Estereoisomeria e Quiralidade nos Cicloexanos
Substituídos:
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Estereoisomeria e Quiralidade nos Cicloexanos
Substituídos:
??
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Os isômeros cis-trans possuem:
– A mesma fórmula molecular;
– A mesma conectividade;
– Um arranjo de átomos no espaço que não pode ser
interconvertido pela rotação ao redor de ligações
simples, sob condições normais.
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Mesmo Lado
Lados Opostos
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H
H
H
H
trans-decalina
cis-decalina
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exemplo
Diastereoisômeros
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Usada para designar substâncias que possuem pelo menos dois
ligantes iguais em carbonos diferentes:
“O isômero cis é aquele que tem ligantes iguais do mesmo lado e
trans é aquele que tem ligantes iguais em lados diferentes”
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A nomenclatura E,Z pode ser usada até
quando se tem quatro ligantes diferentes nos
carbonos da dupla.
E = do alemão Entgegen, que significa "opostos”
Z = do alemão Zusammen, que significa "juntos”
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Portanto, não há de se confundir a
nomenclatura cis, trans com a
nomenclatura E,Z.
Podem ser equivalentes, em alguns
casos.
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Sistema de ordenamento dos átomos/ grupos que também adota o padrão
estabelecido por R. S. Cahn, C.K. Ingold e V. Prelog:
átomos de número atômico superior tem maior prioridade do que átomos de
número atómico inferior;
quando os dois átomos ligados são iguais, amplia-se a comparação aos átomos
ligados a estes até se poder tomar uma decisão. Por exemplo, CCl3 tem prioridade
sobre CH3 pois Cl tem número atómico Z=17, superior a H (Z=1). Da mesma forma,
CCl3 tem prioridade sobre CHCl2 pois a sequência de números atómicos ligados ao
carbono no CCl3 (17,17,17) é superior ao verificado no CHCl2 (17,17,1).
A existência de ligações múltiplas é equivalente à existência
de ligações simples a dois ou três átomos iguais. Assim, um
grupo carbonilo -CH=O é:
Cada carbono da ligação dupla tem dois substituintes. Se os substituintes de
maior prioridade em cada um dos carbonos estiverem do mesmo lado da ligação
dupla, denomina-se o isómero de Z e se estiverem de lados opostos da ligação dupla,
denomina-se o isómero de E.
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3,metil-2(Z)-penteno
trans
3,metil-2(E)-penteno
cis
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20-hidroxi-ecdisona