ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1,3-дизамещённые циклобутаны дают оптически неактивные цис-транс-изомеры:
цис-изомер транс-изомер
Для замещённых циклобутанов, кольца которых не имеют плоского строения (например, галогенпроизводные),
существует
конформационная
изомерия.
Более сложные соотношения в неплоских шести-, семи- и многочленных кольцах. Число возможных геометрических
изомеров в них резко возрастает за счёт увеличения числа изомеров положения и числа возможных заместителей. Здесь
возрастают возможности появления оптической и конформационной изомерии.
Геометрическая изомерия возникает в случае гетероциклических колец при сочленении колец.
Цис-транс-изомеры способны превращаться друг в друга при нагревании, облучении УФ-светом и других физических и
химических воздействиях. Барьер вращения высок, связан с разрывом π-связи.
2.5. КОНФОРМАЦИОННАЯ ИЗОМЕРИЯ
Под конформацией молекулы понимают те возможные структуры с различным расположением атомов в пространстве,
которые возникают при вращении вокруг связи, относительно которой определяется положение атомов в пространстве.
Конформацией
является любое моментальное относительное расположение ядерного остова молекулы в пространстве.
Молекула есть множество, элементом которого является конформация.
Конформерами
, или поворотными изомерами, называются молекулы, находящиеся в наиболее устойчивых
конформациях, при незначительных отклонениях от которых атомы самопроизвольно возвращаются в первоначальное
положение.
Понятия конфигурации и конформации близки и их часто невозможно связать с термодинамическими параметрами.
Считают, что конформационные изменения проходят легче.
Конформационная изомерия обусловлена наличием барьеров вращения вокруг простых связей даже при отсутствии
пространственных затруднений. Энергия Е различных конформаций молекулы является разностью энергии отталкивания и
энергии притяжения:
Е = (Unn + Uее + T) – Une,
где Unn – энергия взаимного отталкивания ядер; Uее – энергия взаимного отталкивания электронов; T – кинетическая
энергия электронов; Unе – энергия притяжения ядер к электронам.
Значение энергетических барьеров невелико (12,6 … 41,3 кДж/моль) и поэтому конформеры нельзя разделить (для
этого значение Е должно быть не менее 66,9 … 83,7 кДж/моль).
Наличие барьеров вращения связано с отталкиванием σ-орбиталей связей С–Н при их сближении.
Наиболее выгодные конформации с минимальной энергией называют
нечётными
(заторможенными или
трансоидными). Переход от одной из устойчивых конформаций к другой возможен только через максимум, который
называют
энергетическим барьером вращения
. Конформации с максимальной энергией называют
чётными
, или
заслонёнными
. Для изображения конформаций пользуются двумя способами:
перспективным изображением формул
и
проекционными формулами Ньюмена.
Заслонённая и заторможенная конформации этана изображаются следующим образом:
перспект
ивная проекция
нечётная (заторможенная)
формула Ньюмена
конформация
чётная (заслонённая) конформация
В этане все три возможные заслонённые и заторможенные конформации идентичны. Для бутана существуют тоже три
нечётные (заторможенные) и три чётные (заслонённые) конформации по связи С-2–С-3.
≡
Ι ΙΙ
≡
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
