Соединения ряда циклогексана
Могут принимать формы двух конформаций: кресла и ванны. Эти две формы постоянно переходят друг в друга в процессе свободного вращения вокруг оси С-С связи.
Форма кресла энергетически более выгодна (более симметрична), ее потенциальная энергия ниже на 5,6 ккал/моль потенциальной энергии ванны, поэтому последняя при обычных условиях почти не реализуется. Кресловидная конформация имеет плоскость симметрии, ось симметрии и центр симметрии (рисунок 1).
Направление С-Н связей в этих формах может быть двояким: 6 связей С-Н направлены от центра симметрии к его периферии под углом 109028/ к оси симметрии и называются экваториальными связями (е), 6 связей С-Н направлены параллельно оси симметрии и называются эквиальными (а).
Рисунок 1.
Атомы 2,4,6 лежат в нижней плоскости, атомы 1,3,5 – в верхней параллельной плоскости. Средняя между ними плоскость является плоскостью симметрии. Относительно этой плоскости заместители, расположенные у двух различных атомов углерода, могут занимать цис- или транс-положение. Геометрическая изомерия возможна при 1,2; 1,3; 1,4-положении заместителей.
1,2- и 1,3-дизамещенные циклогексана могут иметь и оптические изомеры, в то время как 1,4-изомеры являются оптически недеятельными, т.к. имеют плоскость симметрии, проходящую через 1 и 4 углеродные атомы.
Рисунок .
Изучение пространственного расположения заместителей проводится с помощью физико-химических методов анализа: рентгенографии, электронографии, спектрального анализа, определения дипольных моментов и др. Кроме того, сейчас накоплен большой материал, который позволяет делать выводы о пространственном строении циклических соединений в зависимости от химических свойств.
Изучая свойства соединений, можно делать выводы о конформации исследуемых молекул. Методика определения возможных и наиболее выгодных конформаций получила название конформационного анализа.
Способы получения
1. Действие активного металла на дигалоидные алкилы.
Используется, в основном, для получения трех- и четырехчленных циклов.
+Zn (пыль) ZnHal2 + |
Этот метод позволяет получать цикл, содержащий на 1 атом углерода больше, чем исходные соединения.
2.Сухая перегонка солей двухосновных карбоновых кислот.
прокал - CaCO3 | 4H - H2O | |||
адипинат кальция | циклопентанон |
Руничка, используя соли тория, получил этим методом макроциклы до 40 атомов углерода в кольце.
3.Внутримолекулярная конденсация сложных эфиров двухосновных кислот (реакция Дикмана), например,
+ НОН - С2H5OH | ||||
диэтиладипинат | ||||
t -CO2 | +4H -H2O | |||
кетокислота | циклопентанон | циклопентан |
4.Гидрирование ароматических углеводородов:
Pt 1000C + 3Н2 3000C |
5.Получение гомологов с боковыми ответвлениями с помощью реакции Вюрца.
+2Na + Br-CH3 | +2NaBr |
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 365;