Química Orgánica. Prof. V.Gitto
ISOMERÍA CONFORMACIONAL
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CONFORMEROS
Para el etano existen dos disposiciones posiblesde sus átomos en el espacio, debido a la libre rotación que presenta el orbital molecular sigma
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Pero considerando la disposición relativa de los hidrógenos en
uno y otro carbono, existen dos conformaciones posibles:
Conformación Vista lateral Vista frontal
Alternada
Eclipsada
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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
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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°
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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
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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
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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
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Consideraba que los anillos más pequeños o más grandes
que el ciclopentano o el ciclohexano
Eran inestables
y
Difíciles de sintetizar
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La teoría de las tensiones de Baeyer
¿concuerda con la realidad?
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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
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¿qué falla en la teoria de Baeyer, para que sea inaplicable a anillos de más de 4 C ?
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Baeyer suponía que los anillos eran planos
Estos anillos no son planos sino plegados
pero
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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
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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
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Menor solapamiento
Mayor solapamiento
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Mayor solapamiento
Menor solapamiento
Menor tensión angular
Menor estabilidad
Mayor estabilidad
Mayor tensión angular
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Conformación de los cicloalcanos
Ciclohexano
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estado de transición
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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
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Enlaces ecuatoriales y axiales en el ciclohexano
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Estéreo isomería de los compuestos cíclicos
Isómero
cis
Isomería configuracional
Isómero
trans
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Otros ejemplos:
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¿Son quirales estos dioles?
(aislar) Óptimamente activo
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¿son quirales estos dioles?
También tienen 2 centros quirales
No son quirales
pero
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Es una estructura meso