Циклогексан. Циклогексан имеет несколько конформаций (форм цикла) – кресло

Циклогексан имеет несколько конформаций (форм цикла) – кресло, ванна, искаженная ванна (твист), полукресло. Наиболее устойчивой конформацией является конформация кресло. Каждый атом углерода в конформации кресло имеет пространственно неэквивалентные связи С-Н – аксиальные - a (расположены параллельно вертикальной оси симметрии) и экваториальные - е (расположенные под углом 109,5° относительно вертикальной оси). В процессе конформационных превращений, которые называются инверсией, экваториальные заместители становятся аксиальными и наоборот. Наиболее устойчивой конформацией является конформация кресло (I), что соответствует минимуму на энергетической кривой (см. рис.). Минимуму на энергетической кривой соответствует также конформация искаженной ванны – твист-конформация (II). Две другие конформации - ванна (III) и полукресло (IV) - соответствуют максимумам на энергетической кривой различной величины, и их следует рассматривать как переходные состояния между двумя относительно устойчивыми конформациями.

Заместитель в монозамещенных циклогексанах может занимать либо экваториальное, либо аксиальное положение. Эти конформации энергетически не эквивалентны. Конформер с экваториальным расположением заместителя энергетически наиболее выгоден. Неустойчивость аксиального конформера связана с наличием в нем 1,3-диаксиального взаимодействия заместителя и аксиального атома водорода в положениях 3 и 5.

1,3-Диаксиальное взаимодействие приводит к инверсии цикла, при этом заместитель принимает более выгодное экваториальное расположение.

В дизамещенных циклогексанах, кроме аксиального или экваториального положения заместителя, учитывается их взаимное расположение, при этом возможны два варианта положения заместителей относительно кольца: cis - и trans -конфигурации.

Дата добавления: 2015-07-26