1stAttestationOCh
.pdf
Примеры бициклических систем
конденсированные мостиковые спироциклические
мостиковые атомы углерода
|
|
|
|
спиро[4.4]нонан |
|
бицикло[4.4.0]декан |
бицикло[2.2.1]гептан |
||||
|
|
|
|||
(декалин) |
|
(норборнан) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
Номенклатура бициклических систем
|
нуль углеродный |
|
|
|
|
|
мостик |
|
|
|
одно углеродный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мостик |
4-х углеродный |
2-х углеродный |
2-х углеродный |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|||
мостик |
мостик |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
мостик |
|
|
3-х углеродный |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
мостик |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бицикло[4.2.0]октан |
|
|
|
|
|
|
|
|
бицикло[3.2.1]октан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бицикло [#.#.#]алкан
Где # -число атомов углерода в мостике, образующемся между точками сочленения циклов (в убывающем порядке), а название
алкана соответствует всем атомам углерода в молекуле |
14 |
Задания
(a)Нарисуйте обе конформации «кресло» для
цис-1,2-диметилциклогексана и определите, какая
из конформаций более стабильная.
(б) Проделайте ту же работу для транс-изомера. (в) Определите, какой из изомеров (цис или
транс) более стабилен.
15
Решение (a)
a)Существуют 2 возможные конформации цисизомера, взаимопревращающихся друг в друга при комнатной температуре. В каждой из конформаций одна метильная группа находится в аксиальном положении, другая – в экваториальном, обуславливая равенство этих конформаций по энергии.
аксиальная |
аксиальная |
|
|
|
|
|
экваториальная |
экваториальная |
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
одинаковы по энергии |
|
|
|
|
|
|
|
|
16
Решение (б)
(б) Существуют 2 возможные конформации транс-изомера,
взаимопревращающихся друг в друга при комнатной
температуре. Одна из них соответствует аксиальному
расположению обеих метильных групп, другая –
экваториальному (более стабильный конформер).
аксиальная
экваториальная
экваториальная
аксиальная
|
|
более низкий по энергии конформер |
более высокий по энергии конформер |
|
|
|
|
|
|
|
|
17
Решение (в)
(в) Более стабильным является транс-изомер. Наиболее
стабильная конформация транс-изомера с
диэкваториальным расположением метильных групп на
7.6 кДж/моль лежит ниже по энергии, чем цис-изомер.
18
Задание
Нарисуйте 2 наиболее стабильные конформации транс-1-метил-3-этилциклогексана.
аксиальная
|
|
|
|
|
|
экваториальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экваториальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аксиальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||||
менее стабильный конформер |
|
|
более стабильный конформер |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
19
II.Физические свойства
(i)Циклопропан и циклобутан - газы, следующие три представителя – жидкости, остальные - твердые.
(ii)Нерастворимы в воде, растворимы в спиртах и ацетоне.
(iii)Плотность растет с увеличением молекулярной массы, но практически все циклоалканы легче воды.
(iv)Температура кипения растет с увеличением молекулярной массы. Температура кипения циклоалканов выше, чем у алканов и алкенов.
20
Органическая химия II
Лекции №5-6
28 января 2013
Циклоалканы
III. Методы получения
1. Внутримолекулярная циклизация
свет или нагрев |
|
свет или нагрев |
|
|
|
1,3-пентадиен |
|
3-метилциклобутен |
|
|
|
|
|
|
1,3,5-гексатриен |
|
1,3-циклогексадиен |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Этот способ применим ко многим нециклическим соединениям (т.н. электроциклические реакции)
Вариант внутримолекулярной циклизации: метатезис алкенов
катализатор, 2 мол.%
выход 98%
Ru катализатор, 2 мол.%
выход 94% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z-алкен |
|
1 : 2.3 |
|
|
|
|
|
|
E-алкен |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метатезис олефинов – удобный способ синтеза «сложных» циклов, в данном случае – 12-членных. Этот способ допускает наличие в молекуле исходного соединения многих
функциональных групп – кетонной, сложноэфирной и т.п. |
2 |
|