tema 06 estereoquimica i tdc

QUMICA ORGNICA I - APUNTES DE CTEDRA

1 PROF. TOMS DELGADO CASTRO

ESTEREOQUIMICA I

1.- DEFINICIN DE ESTEREOISMEROS.

Dos compuestos con igual frmula molecular pero con propiedades fsicas y/o qumicas diferentes se

denominan ismeros. La palabra ismero se emplea, a modo de trmino general, para designar

aquellos compuestos que estn relacionados entre s de alguna de las siguientes formas:

1.1.- Ismeros constitucionales o estructurales son los que difieren en el orden en el que se enlazan

los tomos en la molcula. Por ejemplo, el butano y el 2-metilpropano son dos ismeros estructurales

con frmula molecular C4H10. En el butano hay dos clases diferentes de carbonos: los carbonos C1 y

C4, con un enlace C-C y tres enlaces C-H, y los C2 y C3, que presentan dos enlaces C-C y dos enlaces

C-H.

En el 2-metilpropano hay tambin dos clases diferentes de carbono: los carbonos C1, C3 y C4,

similares a los carbonos C1 y C4 del butano puesto que tienen un enlace C-C y tres enlaces C-H, y el

carbono C2, que tienen tres enlaces C-C y un enlace C-H. En el butano no hay ningn tomo de

carbono con estas caractersticas.

H C C C C

H

H

H

H

H

H

H

H

H H C C C

H

H

C

H

H

H

H

H

HH

1 2 3 4 1 2 3

4

butano 2-metilbutano

1.2.- Estereoismeros se definen como ismeros que tienen la misma secuencia de tomos enlazados

covalentemente, pero con distinta orientacin espacial. Hay dos clases de esteroismeros:

a.- Ismeros conformacionales, rotmeros o confrmeros, que son aquellos que se interconvierten

rpidamente a temperatura ambiente mediante rotaciones sobre los enlaces simples. Esta clase de

ismeros no pueden separarse.

b.- Ismeros configuracionales, que no pueden interconvertirse y, por tanto, pueden separarse. Hay

dos clases de ismeros configuracionales:

b.1.- Los que se originan por la distinta orientacin espacial de tomos o grupo de tomos alrededor

de un enlace doble y que se denominan ismeros geomtricos.

b.2.- Los que se originan por la distinta orientacin espacial de tomos o grupos de tomos alrededor

de un carbono tetradrico (hibridacin sp3). Esta clase de esteroismeros abarca a dos tipos de

ismeros configuracionales:

Los enantimeros que se relacionan entre s por ser imgenes especulares no superponibles. Los

diastereoismeros o diastermeros, ismeros configuracionales que no son imagen especular uno

del otro.

2.- ISOMERA CONFORMACIONAL.

2.1.- ISOMERA CONFORMACIONAL EN COMPUESTOS ACCLICOS.

En la Figura 1 se representa la molcula de metano mediante tres sistemas que dan una idea de la

forma tridimensional de este compuesto.

H

C

H

H

H

A B C

Figura 1: Representaciones tridimensionales de la molcula de metano.



La Figura 1A es una proyeccin de cuas para el metano. Como se puede apreciar los cuatro enlaces

covalentes C-H se dibujan de tres formas diferentes. Los dos enlaces covalentes C-H, dibujados en

trazo simple, estn contenidos en el plano del papel, mientras que el enlace C-H, dibujado en trazo

grueso en forma de cua se dirige hacia el observador. El cuarto enlace C-H est dibujado mediante

una lnea entrecortada, y tambin en forma de cua, lo que significa que este enlace se aleja del

observador. En la Figura 1B se ha representado la molcula de metano en un modelo de varillas y

esferas. Se puede apreciar cmo el tomo de hidrgeno que est ms cerca del observador, el

enlazado en la Figura 1A con el trazo grueso en forma de cua, presenta un mayor volumen que el

resto de los tomos de hidrgeno. El tomo de hidrgeno ms pequeo en la Figura 1B se

corresponde con el tomo de hidrgeno de la Figura 1A, que est enlazado con la lnea entrecortada

(se aleja del observador). El tamao diferente de los tomos de hidrgeno en la Figura 1B representa

una visin real de esta molcula. En la Figura 1C se representa la molcula con modelos

moleculares.

El siguiente hidrocarburo en complejidad, despus del metano, es el etano cuya frmula molecular es

C2H6. En la Figura 2 se representa la molcula de etano en la proyeccin de cuas y en modelos

moleculares.

H

C

H

H

C

H

H

H

Figura 2: Proyeccin de cuas y modelos moleculares de la molcula de etano.

Si se observa la proyeccin de cuas del etano de la Figura 2 a lo largo del enlace C-C se obtiene otra

proyeccin conocida como Proyeccin de Newman (Figura 3)

H

C

H

H

C

H

H

H

H

HH

H

HH

.

Proyeccin de Newman del etano

Figura 3: Proyeccin de cuas, proyeccin de Newman y modelos moleculares de la conformacin alternada de la molcula de etano.

En esta proyeccin el primer tomo de carbono, el que est ms cerca del observador, tapa o eclipsa

al otro tomo de carbono pero ninguno de los hidrgenos del grupo metilo (CH3) ms cercano al

observador tapara a los hidrgenos del grupo metilo ms alejado. A esta disposicin de los tomos de

hidrgeno de la molcula de etano, en la que ninguno de los tomos de hidrgeno de un grupo metilo

eclipsa a ninguno de los tomos de hidrgeno del otro grupo metilo se le denomina conformacin

alternada del etano.

Una caracterstica del etano es que los dos grupos que constituyen su estructura no estn fijos en una

posicin determinada sino que pueden girar con relativa libertad alrededor del enlace que mantiene unidos a los dos tomos de carbono. Esto es as porque el enlace es capaz de mantener el solapamiento lineal sp

3-sp

3 a pesar del giro relativo de los dos grupos metilo. El giro de los grupos

metilo de la conformacin alternada puede llevar a otra disposicin relativa de los tomos de

hidrgeno de los grupos metilo, de manera que en la nueva colocacin los tomos de hidrgeno de un

grupo metilo eclipsan a los tomos de hidrgeno del otro grupo metilo. A esta disposicin particular

de la molcula de etano se le denomina conformacin eclipsada (Figura 4) Esta conformacin se

puede dibujar en una proyeccin de Fischer en que la cadena principal se dibuja en una lnea vertical

mientras que los sustituyentes se dibujan en una lnea horizontal. Por convencin, en la parte superior

de la vertical va el carbono de menor numeracin. Adems, las lneas verticales van proyectadas hacia

atrs mientras que las lneas horizontales van proyectadas hacia adelante.



H

C

H

H

C

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

HH

HH

.

Proyeccin de Newman del etano

.Fischer

Newman

Proyeccin de Fischer del etano Figura 4: Proyeccin de cuas, proyeccin de Newman, proyeccin de Fischer y modelos moleculares de la

conformacin eclipsada de la molcula de etano.

En la Figuras 5 se representan las conformaciones eclipsada y alternada del etano en la Proyeccin

de caballete. Aunque en esta proyeccin todos los enlaces estn dibujados con trazo simple no todos

los tomos estn situados en el plano del papel. En realidad el dibujo se tiene que ver imaginando que

el enlace C-C se aleja del observador y, por lo tanto, el segundo grupo metilo est en un plano ms

profundo en relacin con el primero.

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H H H

HH

H

HH

Proyeccin de Newman y de caballete

de la conformacin eclipsada del etano

60

Proyeccin de Newman y de caballete

de la conformacin alternada del etano

Figura 5: Proyeccin de caballete y de Newman para las dos conformaciones del etano.

Para pasar de la conformacin eclipsada del etano a la alternada es necesario girar 60 uno de los dos

tomos de carbono de manera que este giro se realice a lo largo del enlace C-C. Cada 120 se repite

una conformacin.

2.1.1.- ANLISIS CONFORMACIONAL

Cada una de las conformaciones que se obtienen al girar en 60 en torno al enlace C-C tiene asociada

una energa. Esta energa est determinada por las interacciones repulsivas o atractivas entre los

grupos sustituyentes de un carbono con los grupos sustituyentes del otro carbono. Estas energas de

repulsin o de atraccin pueden ser de tipo electrnico (repulsin por enlaces o por pares de

electrones o cargas o atraccin por puentes de hidrgeno) o de tipo estrico (interacciones de los

grupos que ocupan un mismo espacio) Las primeras interacciones se denominan tensin torsional y

se deben a la superposicin o eclipsamiento de tomos o grupos o enlaces en una conformacin. Las

segundas se denominan tensin estrica y se deben a la repulsin debida al volumen de tomos o

grupos en una conformacin. Las energas de interaccin entre los grupos es una mezcla de ambas

tensiones.

Estas interacciones se pueden cuantificar para dar una idea de qu interacciones son ms

desestabilizantes que otras. En la Tabla 1 se muestran valores de energa conformacional para grupos

metilos e hidrgenos en los alcanos.

Tabla 1: Valores de energa en conformaciones de grupos metilo e hidrgeno en alcanos.

Interaccin E (kcal/mol) Causa

1 H-H eclipsado* 1,0 Tensin torsional

2 H-CH3 eclipsado 1,4 Principalmente tensin torsional

3 CH3-CH3 ecipsado 2,6 Tensin torsional y estrica

4 CH3-CH3 gauche** 0,9 Tensin estrica

* ngulo cero entre los grupos; ** ngulo de 60 entre los grupos

En esta Tabla se puede observar que a medida que los grupos se alejan la energa por tensin torsional

y estrica va disminuyendo (entradas 3 y 4) Tambin se puede observar que a medida que aumenta el

volumen de los grupos, aumenta la tensin estrica (entradas 1, 2 y 3) As, se tiene que:

H < CH3 < CH2CH3 < CH(CH3)2 < C6H5 < C(CH3)3



El grupo t-Butilo es el grupo ms voluminoso y es el que tiene mayor tensin estrica.

En el caso del etano, estas interacciones se dan entre los tomos de hidrgeno de cada grupo metilo.

Para determinar la energa relativa de las distintas conformaciones se debe tomar un grupo de

referencia, uno de cada tomo de carbono. En el caso del etano, se toma como referencia un tomo de

H del C1 y otro del C2. Cada uno de estos tomos de hidrgeno junto con los tomos de carbono

forman dos planos entre los cuales se forma un ngulo que se denomina ngulo diedro () y su valor corresponde al giro que se hace para obtener la conformacin determinada. En la Figura 6 se puede

observar el giro de 60 a la derecha para obtener una conformacin alternada.

H

HH

H

H

H

H

HH

H

HH

H

H H

H

H H

H

H H

HH

H

= 0

60

= 60 = 60 = 0

Figura 6: ngulo diedro y proyeccin de Newman para el etano al girar en 60

Al girar en 60 la conformacin, en la direccin que se indica en la figura, sta pasa de eclipsada a

alternada. Un nuevo giro de 60 convierte a la conformacin alternada en una eclipsada. Al realizar

un giro total de 120 se pasa de una conformacin eclipsada a otra eclipsada totalmente

indistinguibles a no ser porque la coloracin en rojo y azul de dos de los tomos de hidrgeno pone de

manifiesto el movimiento global del grupo metilo con respecto de la conformacin eclipsada de

partida. As, las conformaciones que se obtienen para el etano hasta completar un giro de 360 se

muestra en la Figura 7.

H

HH

H

H

H

H

HH

H

HH

H

HH

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

HH

H

HH

H

HH

H

HH

= 0

60

= 60

60

= 120

= 300

60

= 240

60

= 180

6060

syn

anti

gauche

gauche

Figura 7: Conformaciones del etano en un giro de 360.

La conformacin en que el ngulo diedro es de 0 se denomina conformacin syn. Si el ngulo es de

60 a la izquierda o a la derecha la conformacin se denomina gauche mientras que si el ngulo es de

180 la conformacin se denomina anti.

A temperatura ambiente la molcula de etano est haciendo continuamente este equilibrio alternada-

eclipsada-alternada. La conformacin alternada del etano es ms estable que la eclipsada debido a que

los grupos sustituyentes estn lo ms alejados disminuyendo las interacciones repulsivas entre estos

grupos. As, la energa de la conformacin alternada es menor que la de la conformacin eclipsada en

2,9 kcal/mol. Esto se ve reflejado en el perfil de energa v/s ngulo diedro que se muestra en la

Figura 8.



Una forma de explicar la mayor estabilidad de la conformacin alternada con respecto a la eclipsada

es suponer que a medida que los tomos de hidrgeno van acercndose, desde la posicin alternada a

la eclipsada, sus nubes electrnicas van aproximndose y la energa del sistema empieza a aumentar

hasta llegar a un mximo, que es la energa que contiene la conformacin eclipsada. Esta situacin,

desfavorable desde el punto de vista energtico, empieza a normalizarse cuando la molcula, desde la

conformacin eclipsada, comienza a girar hasta la otra conformacin alternada. A medida que se van

distanciando los tomos de hidrgeno desde la posicin eclipsada sus nubes electrnicas se van

alejando, hasta llegar a la situacin de mnima energa que corresponde a la otra conformacin

alternada.

En el grfico se esquematizan las relaciones energticas que existen entre las conformaciones

alternadas y las conformaciones eclipsadas que, como se puede apreciar, estn situadas en el mximo

de energa debido a la compresin estrica entre las nubes electrnicas de los tomos que estn

eclipsados.

Figura 8: Perfil de energa versus ngulo diedro para el etano.

Despus del etano el siguiente hidrocarburo en complejidad creciente es el propano, cuya frmula

molecular es C3H8.

Las representaciones estructurales de este compuesto son las que se indican en las Figuras 9.

H

C

H

H

C

C

HH

H

H

H

H H

H

CH3

H H

H

HH

H

CH3

H

Proyeccin de NewmanProyeccin en caballete

.

Figura 9: Representacin de la conformacin alternada del propano.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

2,9 kcal/mol



Si se mira la molcula de propano a lo largo del enlace C1-C2 de la Figuras 9 se ve una disposicin

espacial alternada de los tomos de hidrgeno y del grupo metilo. Si se gira en 180 en torno a este

enlace se obtiene la conformacin eclipsada de los tomos de hidrgeno del C1 y del metilo como se


HC

H

HC

C

HH

H

H

H

H H

H

CH3

H H

H

HHH

CH3

H

H

CH3

HH

HH

.

.Fischer

Proyeccin de Newman Proyeccin de Fischer Proyeccin en caballete

Newman

Figura 10: Representacin de la conformacin eclipsada del propano.

Girando en 60 el grupo CH3 se pasa desde la conformacin eclipsada a la conformacin alternada del

propano obtenindose las conformaciones respectivas hasta completar un giro de 360 como se


H

HH

H

CH3

H

H

HH

H

CH3H

H

HH

CH3

H

H

H

HH

H

H

CH3

H

HH

H

HCH3

H

HH

CH3

HH

= 0

60

= 60

60

= 120

= 300

60

= 240

60

= 180

6060

syn

anti

gauche

gauche

Figura 11: Representacin de las conformaciones del propano en torno al enlace C1-C2.

Se obtiene un perfil de energa similar a la del etano pero con una diferencia mayor de energa entre la

conformacin alternada y la eclipsada debido a la mayor repulsin entre un tomo de hidrgeno y un

metilo. En la Figura 12 se muestra el perfil de energa para las conformaciones del propano. La

diferencia de energa entre las conformaciones del propano es de 3,3 kcal/mol, es decir, 0,4 kcal ms

que para el etano. Esta diferencia corresponde a la energa de repulsin entre un tomo de hidrgeno y

un grupo metilo.

Para situar la posicin relativa de los diferentes tomos de hidrgeno se ha coloreado uno de ellos de

rojo y as poder distinguirlo del resto de tomos. Al mover 60 la conformacin, en la direccin que se

indica en la figura, sta pasa de alternada a eclipsada. Un nuevo giro de 60 convierte a la

conformacin eclipsada en una alternada. Con un giro total de 120 se pasa de una conformacin

alternada a otra alternada, totalmente indistinguibles a no ser porque la coloracin en rojo de uno de

los tomos de hidrgeno pone de manifiesto el movimiento global del grupo metilo con respecto de la

conformacin alternada de partida.



Figura 12: Perfil de energa versus ngulo diedro para el propano.

A temperatura ambiente la molcula de propano est en equilibrio conformacional entre las

conformaciones alternadas y eclipsadas. El mayor nmero de molculas est en la conformacin ms

estable, es decir, en la conformacin de menor energa que es la alternada.

Otro ejemplo ms complejo de isomera conformacional es el que presenta la molcula del butano

cuya frmula molecular es C4H10.

En la Figura 13 se muestra la conformacin alternada del butano en la proyeccin de Newman y en

caballete a lo largo del enlace C2-C3.

H

C

C

H

C

C

HH

H

H

H

HH

H

H H

CH3

CH3

H H

CH3

HH

H

CH3

H


.

Figura 13: Representacin de la conformacin alternada del butano.

Al girar en 180 en torno al enlace C2-C3 se obtiene la conformacin eclipsada como se muestra en la

Figura 14.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

H

HHH

CH3

H

H

HH

H

CH3H

H

HHH CH

3

H

H

HH

H

CH3

H

H

HH

H

CH3

H

H

HHH

CH3

H

H

HH

HCH3

H

3,3 kcal/mol



HC

C

HC

C

HH

H

H

H

HHH

H H

CH3

CH3

H H

CH3

HHH

CH3

H

CH3

CH3

HH

HH

.

.Fischer

Proyeccin de Newman Proyeccin de Fischer Proyeccin en caballete

Newman

Figura 14: Representacin de la conformacin eclipsada del butano.

Al cambiar un tomo de hidrgeno por un grupo metilo en el C1 del propano cabe esperar que la

estabilidad de las tres conformaciones alternadas del butano sea mayor que la de las tres

conformaciones eclipsadas, pero dentro de cada tipo tambin hay diferencias energticas debido a la

interaccin CH3-CH3. Al girar el enlace C2-C3 se obtienen las diferentes conformaciones como se


CH3

HH

H

CH3

H

CH3

HH

H

CH3H

CH3

HH

CH3

H

H

CH3

HH

H

H

CH3

CH3

HH

H

HCH3

CH3

HH

CH3

HH

= 0

60

= 60

60

= 120

= 300

60

= 240

60

= 180

6060

syn

anti

gauche

gauche

Figura 15: Representacin de las conformaciones del butano.

En la conformacin eclipsada syn los dos grupos metilos estn en el mismo plano y, debido a su

volumen, tienen interacciones repulsivas mayores que entre tomos de hidrgeno y metilo. Esta

interaccin metilo-metilo produce una energa de 6,1 kcal/mol para esta conformacin. En las otras

conformaciones eclipsadas las interacciones son entre metilo-H e H-H, de menor magnitud que la

interaccin metilo-metilo, por lo que tienen una menor energa que la conformacin syn. La

diferencia de energa entre estas conformaciones es de 2,7 kcal/mol.

La conformacin alternada anti posee los dos grupos voluminosos (CH3) alejados por lo que las

repulsiones metilo-metilo son nulas y la energa total es de menor y, por tanto, ms estable y

abundante. En las conformaciones alternadas gauche los grupos metilos estn ms cercanos que en



la conformacin anti por lo que la energa debe ser mayor. Sin embargo, la diferencia entre estas dos

conformaciones es de tan slo 0,7 kcal/mol, siendo ste un valor relativamente pequeo fcilmente

superable a temperatura ambiente. Por tanto, a temperatura ambiente, aunque hay una rpida

interconversin, la gran mayora de molculas del butano se encuentran en una conformacin

alternada anti.

Adems de la tensin estrica (volumen de los grupos) hay que agregar una tensin torsional debida a

la repulsin de los enlaces . Esta repulsin es mayor en las conformaciones eclipsadas que en las alternadas donde los enlaces ocupan en mismo plano.

En la Figura 16 se muestra el perfil de energa versus el ngulo diedro para el butano.

Figura 16: Perfil de energa versus ngulo diedro para el butano.

La tensin estrica es muy importante a medida que se acercan los dos metilos e incluso se nota en las

conformaciones alternadas gauche donde no existe tensin torsional por ser conformaciones

alternadas. Debido a esta tensin estrica existe una diferencia energtica de 0,7 kcal/mol entre las

alternadas gauche y la alternada anti, que es ms estable porque sita los dos grupos metilo lo ms

alejados posible.

Debido a la continua rotacin alrededor de los enlaces simples C-C las molculas orgnicas no

pueden ser consideradas como estticas, sino que estn compuestas por diferentes confrmeros o

rotmeros en rpida interconversin. Estos confrmeros son inseparables y el nmero de molculas

con una determinada conformacin en un momento dado depende de la estabilidad de stos, de

manera que la conformacin ms estable ser la que adopten la mayora de las molculas. Los

clculos revelan que el 72% de las molculas de butano adoptan la conformacin alternada anti y el

28% la alternada gauche. El nmero de molculas que presentan conformacin eclipsada es mnimo

y slo existen instantneamente como paso de unas conformaciones alternadas a otras. La preferencia

por la conformacin alternada es la que hace que se representen las molculas en zig-zag en que todos

los grupos estn en conformacin alternada anti como se muestra en la Figura 17 para el hexano.

H

C

C

H

C

C

HH

C

HH

H

C

H

H

H

H

H

HH

Figura 17: Conformacin en zig-zag del hexano.

0 50 100 150 200 250 300 350 400

CH3

HH

H

CH3

H

CH3

HH

H

CH3H

CH3

HH

CH3

H

H

CH3

HH

CH3

HH

CH3

HH

H

H

CH3

CH3

HH

H

HCH3

CH3

HH

H

CH3

H

6,1 kcal/mol

3,5 kcal/mol

0,7 kcal/mol



2.2.- ISOMERA CONFORMACIONAL EN COMPUESTOS CCLICOS.

2.2.1.- CICLOPROPANO

El ciclopropano, que slo contiene tres tomos de carbono, debe tener la forma de un tringulo

equiltero y, por tanto, con ngulos de enlace carbono-carbono de 60. El ciclobutano, que

geomtricamente es un cuadrado, debe tener ngulos de enlace de 90. En el ciclopentano se sabe que

los ngulos de enlace carbono-carbono son de 108 y en el ciclohexano de 109.

Adolf von Baeyer propuso, en 1885, que los cicloalcanos cuyo ngulo de enlace difera del ngulo de

enlace ideal de 109, deberan estar tensionados y, por tanto, seran ms inestables que aquellos

cicloalcanos cuyos ngulos de enlace fuesen iguales o muy prximos a 109. De acuerdo con esta

teora, el ciclopropano tendra una tensin angular que se podra cuantificar como la diferencia entre

el ngulo tetradrico de 109 y su ngulo de enlace carbono-carbono, que es de 60.

De la misma forma se pueden calcular las tensiones angulares del ciclobutano, ciclopentano y

ciclohexano. En la Figura 18 se esquematiza de modo grfico las tensiones angulares de los cuatro

cicloalcanos:

60

109

49

ciclopropano

C sp3

90

109

19

ciclobutano

C sp3

Tensin angular del ciclopropano = 109 - 60 = 49 Tensin angular del ciclobutano = 109 - 90 = 19

108

109

1

ciclopentano

C sp3

109

109

ciclohexano

C sp3

Tensin angular del ciclopentano = 109 - 108 = 1 Tensin angular del ciclohexano = 109 - 109 = 0

Figura 18: Tensin angular de cicloalcanos.

Cuando Baeyer propuso su teora de la tensin angular asumi que los cicloalcanos eran compuestos

planos, lo cual slo es cierto en el caso del ciclopropano. Adems de la tensin angular, o tensin de

Baeyer, hay otros factores que influyen tambin en el grado de inestabilidad de un cicloalcano. Se

acaba de ver que los hidrocarburos acclicos son ms estables en las conformaciones alternadas que en

las conformaciones eclipsadas. Esta diferencia de estabilidad entre conformaciones alternadas y

eclipsadas se conoce como tensin torsional. En el ciclopropano, adems de la tensin angular debe

existir una considerable tensin torsional porque los enlaces C-H estn eclipsados como se muestra en

la Figura 19.

En cicloalcanos de mayor tamao de anillo la tensin torsional puede disminuir si el ciclo adopta una

conformacin plegada, no plana. Adems de la tensin angular y de la tensin torsional hay un tercer

factor que tambin contribuye a la energa de tensin total de un cicloalcano. En el n-butano,

hidrocarburo acclico, existen dos conformaciones alternadas que no son de igual energa porque en

una de ellas los grupos metilo estn ms cerca uno de otro y desestabilizan la conformacin debido a

un efecto de repulsin estrica.



H

H

H

H H

H H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

Proyeccin de NewmanProyeccin de Haworth

.Proyeccin en cuas

eclipsados

}

}

eclipsados

Figura 19: Estructura del ciclopropano en distintas proyecciones.

En la Figura 20 se indican las dos conformaciones alternadas del n-butano. La de la derecha,

conformacin alternada anti, es de menor energa que la de la izquierda, conformacin gauche,

porque en esta conformacin los grupos metilo estn relativamente prximos y provocan un aumento

de la energa conformacional, debido al efecto de repulsin desestabilizante de las nubes electrnicas

de los grupos metilo. A este efecto desestabilizante se le denomina tensin estrica.

CH3

HH

H

CH3H

CH3

HH

CH3

HH

= 60 = 180

antigauche

tensin estrica

desestabilizante

>

aumenta la energa Figura 20: Conformaciones alternadas del butano.

En resumen, los tres factores que inciden en la energa de los cicloalcanos son:

a.- La tensin angular = La tensin debida a la expansin o compresin de los ngulos de enlace. Se

produce una repulsin entre los enlaces C-C.

b.- La tensin torsional = La tensin debida al eclipsamiento de tomos y enlaces. Si los grupos

estn eclipsados tendrn mayor tensin torsional que si estn alternados.

c.- La tensin estrica = La tensin debida a interacciones repulsivas entre tomos o grupos de

tomos que estn relativamente prximos. Mientras mayor es el volumen del grupo, mayor es la

tensin estrica.

El ciclopropano es un gas, con un punto de ebullicin de -33C, y ya se ha visto que, de acuerdo con

la teora de Baeyer, el ngulo de enlace carbono-carbono debe ser de 60C. Cmo se puede explicar,

desde el punto de vista de la teora de los orbitales hbridos, tal deformacin del ngulo de enlace

tetradrico que es de 109?

La respuesta es que los enlaces carbono-carbono del ciclopropano estn doblados. En un alcano sin

tensin el mximo solapamiento orbitlico se consigue cuando los dos tomos que se van a enlazar

solapan sus orbitales frontalmente. En el ciclopropano los orbitales sp3 no pueden solaparse de

manera frontal y su solapamiento, que se produce de manera tangencial, es mucho menos profundo

que el que se produce en los alcanos sin tensin. El resultado es que los enlaces del ciclopropano son

mucho ms dbiles y ms reactivos que los de los alcanos tpicos. Este tipo de enlaces se denominan

enlaces tipo banana como se muestra en la Figura 21.



C

C

C

109

solapamiento frontal de orbitales sp3 solapamiento tangencial de orbitales sp3

Figura 21: Orbitales tipo banana del ciclopropano.

2.2.2.- CICLOBUTANO

El ciclobutano tiene menor tensin angular que el ciclopropano, porque los ngulos de enlace

carbono-carbono son de 90 y, por lo tanto, estn ms prximos al ngulo de enlace ideal de 109.

Figura 22: Modelos moleculares de dos conformaciones del ciclobutano.

Sin embargo, si el ciclobutano fuese plano tendra ms tensin torsional que el ciclopropano al tener

ocho interacciones eclipsadas H-H por tan slo seis del ciclopropano. En realidad, el ciclobutano no

es completamente plano sino que est ligeramente plegado (Figura 23), de manera que uno de sus

cuatro tomos de carbono se sita unos 25 por encima del plano en el que estn colocados los otros

tres.

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H H

H

Proyeccin de Newman

Proyeccin de Haworth

.

Proyeccin en cuas

interaccin no completamente eclipsada

Proyeccin en caballete

interaccin no completamente eclipsada

Figura 23: Estructura del ciclobutano en distintas proyecciones.



Este plegamiento provoca un ligero aumento de la tensin angular que queda compensada por una

disminucin de la tensin torsional.

2.2.3.- CICLOPENTANO

Segn la teora de Baeyer, el ciclopentano (Figura 24) estara prcticamente ausente de tensin

angular, porque sus ngulos de enlace carbono-carbono son de 108. Sin embargo, si el ciclopentano

fuese plano tendra una elevada tensin torsional debido a que presentara diez interacciones

eclipsadas H-H.

Figura 24: Modelos moleculares del ciclopentano.

En realidad, el ciclopentano adquiere una conformacin plegada que, aunque provoca un ligero

aumento de la tensin angular, consigue disminuir la tensin torsional al evitar el eclipsamiento

directo de los tomos de hidrgeno. Cuatro de los tomos de carbono que constituyen el anillo del

ciclopentano se colocan en un mismo plano, situndose el quinto tomo de carbono por encima de

este plano en una conformacin denominada conformacin tipo sobre.

En la Figura 25 se muestra la conformacin que adopta el ciclopentano con los carbonos C1, C2, C3 y

C4 en un plano y el carbono C5 fuera del plano. En la proyeccin de Newman a lo largo del enlace C1-

C2 se observa cmo los enlaces C-H estn casi alternados.

H

H

H

H

H

HH

H

H H

H

H

H

H

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Proyeccin de Newman


.

Proyeccin en cuas


interaccin casi alternada

1

2 3

4

5

interaccin casi alternada

Figura 25: Estructura del ciclopentano en distintas proyecciones.

2.2.4.- CICLOHEXANO

El ciclohexano es un hidrocarburo cclico que no presenta tensin angular ni tampoco tensin

torsional. La falta de tensin angular es fcil de explicar porque los ngulos de enlace carbono-

carbono son de 109.



Figura 26: Modelos moleculares para la conformacin tipo silla del ciclohexano.

Sin embargo, si el ciclohexano fuese plano debera presentar una importante tensin torsional debido

al eclipsamiento de sus doce enlaces C-H. En realidad, adquiere una conformacin plegada,

denominada conformacin tipo silla, en la que no existe ningn tipo de eclipsamiento H-H y, por lo

tanto, no hay tensin torsional porque todos los enlaces C-H estn alternados. En la Figura 26 se

muestra la conformacin tipo silla del ciclohexano, junto con una representacin de Newman a lo

largo de los enlaces C1-C2 y C4-C5, y en la que se aprecia la posicin alternada de los enlaces C-H.

H

H

H

H

H

H

H

H

H H H

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

HH

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Proyeccin de Newman


.

Proyeccin en cuas


1

2

3

4

5

6

.

Figura 26: Estructura del ciclohexano en distintas proyecciones.

Cuando se mira la conformacin de silla del ciclohexano, el enlace de la parte inferior est enfrente

(ms cerca) del observador y el enlace de la parte superior est detrs y, por lo tanto, ms lejos del

observador.

La conformacin tipo silla no es la nica conformacin para el ciclohexano. A pesar de ser un sistema

rgido, existe un equilibrio conformacional en que la conformacin tipo silla es la ms estable. Para el

ciclohexano se tienen dos conformaciones tipo silla que estn en equilibrio como se muestra en la

Figura 27.

H

HH

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

HH

H

H

H

H

H

Figura 27: Equilibrio conformacional entre las dos conformaciones tipo silla del ciclohexano.



Para pasar de una a otra, el ciclohexano requiere una energa de 12,1 kcal/mol adquiriendo otras

conformaciones ms inestables como son la conformacin tipo bote. El perfil de energa de este

equilibrio conformacional se muestra en la Figura 28.

Figura 28: Perfil de energa pata el equilibrio conformacional del ciclohexano.

Una de las consecuencias de la conformacin tipo silla del ciclohexano es que hay dos clases de

posiciones en las cuales se colocan los enlaces C-H en el anillo, denominadas posicin axial y

posicin ecuatorial. El ciclohexano en conformacin tipo silla contiene seis hidrgenos colocados en

posiciones axiales y seis en posiciones ecuatoriales como se muestra en la Figura 29.

Figura 29: Conformacin tipo silla del ciclohexano con las posiciones axiales (en rojo) y las posiciones

ecuatoriales (en azul)

Cada tomo de carbono del ciclohexano est enlazado a un tomo de hidrgeno en posicin axial y a

otro en posicin ecuatorial. Cada cara del anillo contiene tres hidrgenos en posiciones axiales y tres

en posiciones ecuatoriales.

2.2.4.1.- MOVILIDAD CONFORMACIONAL EN EL ANILLO DEL CICLOHEXANO.

Como hay dos clases de enlaces en el ciclohexano se debera esperar que los compuestos

monosustituidos, como por ejemplo el metilciclohexano (Figura 30), existiesen en dos formas

isomricas: el metilciclohexano axial y el metilciclohexano ecuatorial. En realidad, solo existe un

metilciclohexano porque los anillos son conformacionalmente mviles a temperatura ambiente, de

manera que dos conformaciones de silla diferentes se interconvierten rpidamente, provocando el

intercambio de las posiciones axiales y ecuatoriales.

0 2 4 6 8 10 12 14

H

HH

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

HHH

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

HH

H

H

H

sillasilla

semi sillasemi silla

bote torcidobote torcido

bote

H

H

H

H

H

H H

H

H

H

H H

12,1 kcal/mol

6,8 kcal/mol

5,3 kcal/mol



H

CH3

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

CH3

H

H

H

H

H

H

metilciclohexano axial metilciclohexano ecuatorial

Figura 30: Conformaciones tipo silla del metilciclohexano.

Las conformaciones tipo silla del ciclohexano se pueden interconvertir manteniendo los cuatro

tomos de carbono centrales en su sitio y doblando los dos tomos de carbono de los extremos del

anillo en direcciones opuestas. Por ejemplo, el bromociclohexano axial se interconvierte fcilmente, a

temperatura ambiente, en bromociclohexano ecuatorial, porque la barrera de energa que tiene que

superar esta interconversin silla-silla es de slo 10,8 kcal/mol, de manera que lo que se observa es lo

que parece ser una nica estructura (Figura 31)

H

BrH

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

BrH

H

H

H

H

H

bromociclohexano axial bromociclohexano ecuatorial

Figura 31: Conformaciones tipo silla del bromociclohexano.

2.2.4.2.- CONFORMACIONES DE LOS CICLOHEXANOS MONOSUSTITUIDOS

Aunque el ciclohexano se interconvierte rpidamente entre las dos conformaciones tipo silla, los dos

confrmeros de un ciclohexano monosustituidos no son igual de estables. Por ejemplo, en el

metilciclohexano el confrmero ecuatorial es 1,8 kcal/mol ms estable que el axial lo que implica que

el 95% de las molculas de este derivado est en la conformacin tipo silla con el metilo en posicin

ecuatorial y tan slo 5% en posicin axial. Por lo tanto, un ciclohexano monosustituido es ms estable

en la conformacin ecuatorial que en la axial. La diferencia de energa entre los confrmeros axial y

ecuatorial es debido a la tensin estrica causada por las interacciones 1,3-diaxiales, lo que significa

que el grupo metilo del metilciclohexano axial, situado por ejemplo en el carbono C1, est muy cerca

de los tomos de hidrgeno axiales de los carbonos vecinales en C3 y C5, y esta proximidad provoca

una repulsin entre sus nubes electrnicas que desestabiliza la conformacin como lo muestra la

Figura 32.

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H HH

H

H H

H

H

H

H

H

H

H

H H

H

H

metilciclohexano axial metilciclohexano ecuatorial

1

2

34

5

6

1

2

3

45

6

interacciones 1,3-diaxiales

Figura 32: Interacciones 1,3-diaxiales en las conformaciones tipo silla del metilciclohexano.



Se ha calculado que el valor de cada una de las interacciones estricas 1,3-diaxiales metilo-hidrgeno

es del orden de 0,9 kcal/mol. Como hay un total de dos interacciones de este tipo en el

metilciclohexano axial, la desestabilizacin de este compuesto, en relacin con el metilciclohexano

ecuatorial, es de 0,9 kcal/mol x 2 = 1,8 kcal/mol.

La energa de las interacciones 1,3-diaxiales depende de la naturaleza y del tamao del grupo

sustituyente. Es fcil predecir que cuanto mayor sea el tamao del grupo, mayor ser el valor de la

energa de interaccin 1,3-diaxial. Esto se puede comprobar en la siguiente tabla, en la que se dan los

valores de las interacciones 1,3-diaxiales de un tomo de hidrgeno con una serie de grupos

funcionales.

Grupo sustituyente Estructura Interaccin 1,3-diaxial (kcal/mol)

Flor F 0,12

Cloro Cl 0,25

Bromo Br 0,25

Hidroxilo OH 0,50

Metilo CH3 0,90

Etilo CH2CH3 0,95

Isopropilo CH(CH3)2 1,10

t-Butilo C(CH3)3 2,70

Fenilo C6H5 1,50

Carboxilo COOH 0,70

Ciano CN 0,10

En la tabla anterior se puede observar cmo la interaccin estrica 1,3-diaxial aumenta en la serie -

CH3 < -CH2CH3 < -CH(CH3)2 < -C(CH3)3, lo que est en relacin directa con el aumento del

volumen de estos grupos. Mientras mayor es el volumen del grupo, mayor es la tensin estrica con

los hidrgenos axiales como se muestra en la Figura 33.

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

HH

CH3

H

HCH

3

HH

H

CH3

H

CH3 CH3

HH

CH3

H

CH3

H

CH3

CH3

H

H

CH3

HH

1

2

34

5

6

interacciones 1,3-diaxiales

1

2

34

5

61

2

34

5

61

2

34

5

6

metilciclohexano etilciclohexano isopropilciclohexano t-butilciclohexano

1

2

1

2

1

2

cis-1,2-dimetilciclohexano trans-1,2-dimetilciclohexano

12

Figura 33: Interacciones 1,3-diaxiales en las conformaciones tipo silla del alquilciclohexanos.

2.2.4.3.- CONFORMACIONES DE LOS CICLOHEXANOS DISUSTITUIDOS.

El confrmero ms estable de un ciclohexano monosustituido es el que coloca el sustituyente en la

posicin ecuatorial. En los ciclohexanos disustituidos la situacin es ms compleja, ya que hay que

analizar las dos conformaciones de silla para poder decidir cul de las dos ser la predominante en el

equilibrio conformacional.



Uno de los ciclohexanos disustituidos ms simple, desde el punto de vista funcional, es el 1,2-

dimetilciclohexano. Para este compuesto existen dos ismeros denominados cis-1,2-

dimetilciclohexano y trans-1,2-dimetilciclohexano. En el ismero cis los dos grupos metilo estn

del mismo lado del plano molecular, mientras que en el trans los dos grupos metilo estn en lados

opuestos del plano molecular como lo muestra la Figura 34.

CH

3

H

HCH

3

H

CH3

H

CH3 CH3

HH

CH3

H

CH3

H

CH3

1

2

1

2

1

2

1

2


Figura 34: Estructuras de los dos ismeros del 1,2-dimetilciclohexano.

En el cis-1,2-dimetilciclohexano una conformacin tipo silla coloca un grupo metilo en posicin

axial, por ejemplo en C1, de manera que el otro grupo metilo en C2 queda situado en la posicin

ecuatorial. En la conformacin de silla alternativa, el grupo metilo en C1 pasa a estar en posicin

ecuatorial y el grupo metilo en C2 pasa a colocarse en posicin axial como se observa en la Figura

35.

H

HCH

3

H

HCH

3

H

H

H

H

H

CH3

H

H

CH3

H

1

2

12

Figura 35: Conformaciones tipo silla para el cis-1,2-dimetilciclohexano.

En la conformacin tipo silla de la izquierda, el grupo metilo axial en C1 presenta dos interacciones

1,3-diaxiales desestabilizantes con los hidrgenos situados en C3 y C5. El grupo metilo en C2, que est

situado en una posicin ecuatorial, no presenta interacciones 1,3-diaxiales. En la conformacin tipo

silla de la derecha, el grupo metilo de C1 pasa a ocupar una posicin ecuatorial y, por lo tanto, carente

de interacciones estricas 1,3-diaxiales. Sin embargo, el metilo en C2 ahora est colocado en posicin

axial y, por lo tanto, presenta interacciones 1,3-diaxiales con los tomos de hidrgeno situados en C4

y C6.

El resultado es que las dos conformaciones del cis-1,2-dimetilciclohexano tienen la misma energa

porque cada una de ellas tiene un metilo en axial y otro en ecuatorial, es decir, las mismas

interacciones 1,3-diaxiales desestabilizantes.

Para el ismero trans-1,2-dimetilciclohexano la situacin no es la misma como lo demuestra la

Figura 36.

CH3

CH3

HH

HH

H

H

CH3

CH3

H

H

HH

HH

1

2

12

Figura 36: Conformaciones tipo silla para el trans-1,2-dimetilciclohexano.

En la conformacin tipo silla de la izquierda los dos grupos metilo ocupan posiciones axiales, y en

consecuencia, cada uno de ellos presenta dos interacciones 1,3-diaxiales. Por el contrario, en la otra

conformacin tipo silla los dos grupos metilo ocupan posiciones ecuatoriales y, por lo tanto, no

presentan interacciones desestabilizantes de tipo 1,3-diaxiales. El resultado es que en el trans-1,2-

dimetilciclohexano la conformacin con los dos grupos metilo ecuatoriales es mucho ms estable que

la conformacin con los dos grupos metilo axiales y estar en mayor proporcin en el equilibrio

conformacional.



El mismo tipo de anlisis conformacional acabado de explicar se puede llevar a cabo para cualquier

ciclohexano 1,2-disustituido.

Para el 1,3-dimetilciclohexano tambin son posibles dos ismeros: el cis-1,3-dimetilciclohexano y

el trans-1,3-dimetilcilohexano como lo muestra la Figura 37.

CH

3

H

CH3

HH

CH3

CH3

H

CH3

H

H

CH3

H

CH3

CH3

H

1

3

1

3

1

3

1

3



El ismero cis-1,3-dimetilciclohexano posee dos conformaciones tipo silla posibles: una en que

ambos grupos metilos estn en posicin axial y otra en que ambos grupos estn en posicin ecuatorial

como se observa en la Figura 38.

CH3

H

H

HCH

3

H

HH

CH3

H

H

HH

HH

CH3

1

31

3

Figura 38: Conformaciones tipo silla del cis-1,3-dimetilciclohexano.

En la conformacin tipo silla de la izquierda existen interacciones 1,3-diaxiales entre ambos grupos

metilos entre s y con el H axial mientras que en la conformacin de la derecha ambos metilos estn

en posicin ecuatorial evitando estas interacciones desestabilizantes. As, la mayor parte de las

molculas se encuentran en esta ltima conformacin ms estable.

Para el ismero trans tambin existen dos posibles conformaciones tipo silla como se observa en la

Figura 39.

CH3

H

H

HH

H

HCH

3

CH3

H

H

HH

CH3

H

H1

31

3

Figura 39: Conformaciones tipo silla del trans-1,3-dimetilciclohexano.

Como puede observarse, en ambas conformaciones tipo silla existe un grupo en metilo en posicin

axial y uno en posicin ecuatorial lo que indica que tienen las mismas interacciones 1,3-diaxiales y,

por lo tanto, la misma energa coexistiendo ambas conformaciones en igual proporcin.

Una situacin parecida al 1,2-dimetilciclohexano es la que experimenta el 1,4-dimetilciclohexano.

Tambin existen dos posibles ismeros: con los dos metilos en cis o con los dos metilos en trans

como muestra la Figura 40.

CH

3

H H

CH3 H

CH3

CH3

HH

CH3

CH3

H H

CH3

CH3

H141

4

141

4





Para el cis-1,4-dimetilciclohexano existen dos posibles conformaciones tipo silla como se observa en

la Figura 41. En ambas conformaciones hay un metilo en posicin axial y uno en posicin ecuatorial

lo que implica que ambas tienen las mismas interacciones 1,3-diaxiales y, por consiguiente, la misma

energa.

CH3

H

H

HH

H

H

CH3

CH3

H

H

HCH

3

H

H

H

1

4

1

4

Figura 41: Conformaciones tipo silla del cis-1,4-dimetilciclohexano.

Para el trans-1,4-dimetilciclohexano las dos conformaciones no son equivalentes. Como se observa en

la Figura 42, la conformacin tipo silla de la izquierda posee los dos metilos en posicin axial

generando dos interacciones 1,3-diaxiales con los H axiales de cada plano, mientras que en la

conformacin de la derecha, ambos grupos metilos estn en posicin ecuatorial evitando estas

interacciones desestabilizantes. La conformacin con ambos grupos ecuatoriales tiene menor energa

y es la especie predominante en el equilibrio conformacional.

CH3

H

H

HH

CH3

H

H CH3

H

H

HH

H

CH3

H

1

4

1

4

Figura 42: Conformaciones tipo silla del trans-1,4-dimetilciclohexano.

Anlisis similares se pueden llevar a cabo con otros derivados disustituidos. Por ejemplo, el cis-1-ter-

butil-4-clorociclohexano slo existe en una conformacin, que es la que coloca al voluminoso grupo

t-butilo en posicin ecuatorial. La conformacin alternativa, que colocara al grupo t-butilo en

posicin axial y al cloro en posicin ecuatorial, no existe apenas en el equilibrio conformacional

debido a las enormes interacciones estricas que se generaran entre el grupo t-butilo y los hidrgenos

en las posiciones 1,3-diaxiales (Figura 43)

H

H

HH

H

H

Cl

CH3 CH

3

CH3

H

H

HCl

H

H

CH3

CH3

CH3

H

1

41

4

Figura 43: Conformaciones tipo silla alternativas del cis-1-t-butil-4-clorociclohexano.

En la figura anterior se aprecia cmo la conformacin de silla de la derecha presenta interacciones

estricas 1,3-diaxiales entre el tomo de cloro del C4 y los tomos de hidrgeno en C2 y C6, mientras

que el grupo t-butilo, colocado en la posicin ecuatorial, no presenta interacciones desestabilizantes

1,3-diaxiles.

En el confrmero de la izquierda el tomo de cloro de C4 est colocado en posicin ecuatorial, pero el

grupo t-butilo pasa a ocupar la posicin axial presentando importantes interacciones estricas 1,3-

diaxiales con los tomos de hidrgeno en C3 y C5.

El valor de una interaccin 1,3-diaxial entre un grupo t-butilo y un tomo de hidrgeno se cifra en 2,7

kcal/mol, mientras que una interaccin 1,3-diaxial Cl-H es de tan solo 0,25 kcal/mol. En el ismero

conformacional de la derecha la energa de desestabilizacin sera de 2 x 0,25 kcal/mol = 0,5

kcal/mol, mientras que en el ismero de la izquierda sera de 2 x 2,7 kcal/mol = 5,4 kcal/mol, de



manera que la diferencia de energa entre los dos ismeros sera de 5,4 kcal/mol 0,5 kcal/mol = 4,9 kcal/mol, o lo que es lo mismo: la conformacin que coloca al grupo t-butilo ecuatorial en el cis-1-t-

butil-4-clorociclohexano es 4,9 kcal/mol ms estable que la conformacin que coloca al grupo t-butilo

en posicin axial.

2.2.4.4.- CONFORMACIN DE BOTE DEL CICLOHEXANO.

Adems de la conformacin tipo silla del ciclohexano existe una segunda posibilidad, llamada

conformacin tipo bote, que tambin est libre de tensin angular y que es la que se describe en la

Figura 44.

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

12

3

4 5

6

Figura 44: Conformacin tipo bote del ciclohexano.

Los carbonos C1, C2, C4 y C5 de la conformacin tipo bote del ciclohexano residen en un mismo

plano, mientras que los carbonos C3 y C6 estn por encima de este plano. Los tomos de hidrgeno

internos de los carbonos C3 y C6 se aproximan uno al otro provocando un aumento de la tensin

estrica, mientras que los hidrgenos de los carbonos C1, C2, C4 y C5, al estar eclipsados, provocan

una considerable tensin torsional en la estructura. La proyeccin de Newman de la Figura 45

muestra claramente el eclipsamiento de los hidrgenos en C1, C2, C4 y C5.

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

12

3

4 5

6

..


Figura 45: Proyeccin de Newman de la conformacin tipo bote del ciclohexano.

La conformacin tipo bote es aproximadamente 7,0 kcal/mol menos estable que la conformacin tipo

silla, aunque este valor se reduce a 5,5 kcal/mol mediante un ligero plegamiento de la estructura, lo

que disminuye ligeramente la tensin torsional. Este plegamiento genera la conformacin tipo bote

torcido (Figura 46). H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

conformacin tipo bote

7,0 kcal/mol de tensinconformacin tipo bote torcido

5,5 kcal/mol de tensin

Figura 46: Equilibrio de las conformaciones tipo bote y bote torcido del ciclohexano.

Aun as, la conformacin tipo bote est mucho ms tensionada que la de silla y los derivados del

ciclohexano slo adoptan la geometra de bote bajo especiales circunstancias.

tema 06 estereoquimica i tdc

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