Clase 5: Conformaciones del Ciclohexano Mario Manuel Rodas Morn Departamento de Qumica Orgnica Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia Universidad de San Carlos de Guatemala

Retroalimentmonos: Para Baeyer el ciclo menos tensionado era el ciclopentano.

Pero la realidad es otra

Es decir:

No hay tensiones angulares ni estricas, es tan estable como una conformacin alternada de cadena larga

Porqu el Ciclohexano es un anillo libre de tensiones

a nica forma que no posea tensin torsional es que sus L enlaces sean todos alternados. La nica forma que el ciclohexano no posea tensin angular es que todos sus enlaces sean iguales a 109.5o.

A qu se puede deber esto

Cmo sera la estructura de la anterior proyeccin de Newman?

Entonces la conformacin ms estable es la de SILLA

El confrmero ms estable, por no tener tensiones, es el que se debe aprender a dibujar.

Por si no lo creen:

Si Es una Silla

Como se dibuja el ciclohexano en su conformacin de silla: Dibuje dos lneas paralelas una abajo y otra arriba un poco inclinadas.

Conecte los carbonos ms bajos con una V hacia arriba.

Conecte los dos carbonos ms altos con una V hacia abajo.

Posiciones Axiales y Ecuatoriales

Existen 6 posiciones Axiales en la molcula Existen 6 posiciones Ecuatoriales

Como se dibuja las posiciones en el ciclohexano en su conformacin de silla: En cada carbono hay una posicin axial y una ecuatorial, cada posicin ecuatorial est alternada alrededor del anillo, y se dibuja la de carbono 1 hacia arriba, la siguiente hacia abajo, la siguiente hacia arriba y as sucesivamente

Como se dibuja las posiciones en el ciclohexano en su conformacin de silla: Para las posiciones Ecuatoriales (enlaces en rojo con chibolas azules) Se dibujan as: en el carbono donde haya un enlace axial apuntando hacia arriba, se dibuja un enlace ecuatorial apuntando hacia abajo y cuando se encuentre un enlace axial apuntando hacia abajo se dibuja un enlace ecuatorial hacia arriba

Como se dibuja las posiciones en el ciclohexano en su conformacin de silla: Y as tenemos al ciclohexano.

Slo exisVr la conformacin de silla?

Existe el confrmero de bote o de barca, la proyeccin de Newman del confrmero de Bote del ciclohexano y el de bola y palos, muestra enlaces eclipsados.

Ms acerca del Confrmero de bote

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Interconversin entre confrmeros

Cuando un confrmero de silla se invierte, entonces los enlaces axiales en un confrmero de silla pasa a un enlace ecuatorial en la otra y los enlaces ecuatoriales en un confrmero de silla pasa a enlaces axiales en el otro confrmero. Conservan la posicin. Escuela de Vacaciones

Anlisis conformacional del ciclohexano

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Ambos se interconvierten

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Ejercicios Cul es el orden decreciente de estabilidad para los siguientes confrmeros? a)Silla > Semisilla > Bote retorcido b) Silla > Bote retorcido > Semisilla c)Bote retorcido > Semisilla > Silla d) Semisilla > Bote retorcido > Silla

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Ejercicios Axiales Posiciones____________ Ecuatoriales Posiciones____________

Un Ejercicio ms Clasique los grupos como hacia arriba o hacia abajo. Y enlaces axiales o ecuatoriales:

Conformaciones del Ciclohexano monosubsFtuido Cuando se substituye un sustituyente en vez de un hidrgeno se tiene tres posibles sustituyentes.

Cul de estos confrmeros es el ms estable

Metilo axial = Tensin Torcional (gauche)

Cul de estos confrmeros es el ms estable

Metilo Ecuatorial = anti La conformacin con el metilo ecuatorial es ms estable.

Hay otro factor a tomar en cuenta:

En la conformacin axial hay un impedimentoestrico ha tomar en cuentayes el 1,3 diaxialy se dapor la cercana de los hidrgenos con el metilo.

Isomera en Ciclos Los ciclos Venen rotacin restringuida por ello poseen isomera Geomtrica: H HH

CH3H

CH3H

CH3H

H H H

H H H H H

H

CH3

H

CIS-1,3-dimetilciclopentano

TRANS-1,3-dimetilciclopentano

Entonces: Trans: signica de lados opuestos, es decir los susVtuyentes estn del lado opuesto. Cis: signica vecinos, o del mismo lado, es decir los susVtuyentes estn del mismo lado del plano. No se puede hablar de isomera geomtrica si dos sust. Estn en el mismo carbono

Ejemplo: Quin es el cis y quien es el trans:

CIS-1,2-dimeVlciclopropano

TRANS-1,2-dimeVlciclopropano

Representacin de Cuas Se puede colocar de una forma plana, se dibuja un hexgono y luego se coloca cuas rellenas para susVtuyentes hacia arriba y cuas disconVnuas para susVtuyentes hacia abajo:

Otra forma de Verlo: Podemos representar a los ciclos en forma de cuas tambin CH3 CH3 H3C

CH3

TRANS CH3 CH3

TRANS CH3

CH3

CIS

CIS

A manera de Ejercicio Dibuja la conformacin ms estable del Cis 1,3- dimeVlciclohexano, y represntalo en su forma ms estable.

Conformaciones del Ciclohexano disubsFtuido Ismero Cis- 1,3- dimetil ciclohexano.Ms estable

Diaxial = desfavorable

diequatorial = muy favorable

Los sustituyentes voluminosos prefieren las posiciones ecuatoriales

Conformaciones del Ciclohexano disubsFtuido Ismero Trans- 1,3- dimetil ciclohexano.

Misma energa

axial-ecuatorial

axial-ecuatorial

Conformaciones del Ciclohexano disubsFtuido Ismero Cis 1,2- dimetilciclohexano.axial Igual energa ecuatorial axial ecuatorial

axial-ecuatorial

axial-ecuatorial

Conformaciones del Ciclohexano disubsFtuido Ismero Trans- 1,2- dimetilciclohexano.axial Ms estable ecuatorial axial diaxial = Alta Energa ecuatorial

diecuatorial = Baja energa

Qu pasa con el Trans- 1,4 dimeFlciclohexano

Lo ms estable es tener a los grupos voluminosos en posiciones ecuatoriales

Qu pasa con el Cis- 1,4 dimeFlciclohexano

Tienen la misma energa ya que ambos son ecuatorial- axial

Ejercicio de Pizarra El siguiente es un ismero del 1,2,4- trimeVlciclohexano, dibuja el confrmero de silla ms estable:

Cul es el ismero ms estable del 1,2 dimetilciclohexano, el cis o el trans? Explique.

El ismero trans es ms estable porque: S e p u e d e d a r l a c o n f o r m a c i n diecuatorial donde no hay interaccin 1,3-diaxial. El ismero Cis tiene un metilo que posee un impedimento 1,3-diaxial

Dibuje la conformacin ms estable del trans 1etil-3-metilciclohexano. axial Ms estable ecuatorial ecuatorial axial

El grupo voluminoso es ms estable en la posicin ecuatorial.

Esteroides Los Esteroides son Lpidos (sustancias no solubles en agua) podemos ver dos ismeros y discuVr Cul ser ms estable?

Un poco de Aplicacin La conformacin ms estable puede ayudar a encontrar la estructura de un frmaco:

Forma, geometra y funcionalidad qumica precisas y complementarias!

Algunas cosas en la Red hep://www.youtube.com/watch? v=cdSxAdOVQG0Cicloalkanes hep://www.youtube.com/watch? v=hs5N4xlhKL4 hep://www.youtube.com/watch? v=YqXHMisCFV4