1

RJC

Cykloalkany

Cykloalkany

Cykloalkany

Cykloalkany

Równoważniki wiązań podwójnych

Równoważniki wiązań podwójnych

Konformacja krzesłowa oraz łódkowa

Konformacja krzesłowa oraz łódkowa

Nazewnictwo

Nazewnictwo

Slides 1 to 25

2

RJC

Cykloalkany

Cykloalkany

Cykloalkany to rodzaj alkanów

Cykloalkany to rodzaj alkanów

posiadających w składzie cząsteczki

posiadających w składzie cząsteczki

pierścień karbocykliczny; ogólny wzór

pierścień karbocykliczny; ogólny wzór

cykloalkanów:

cykloalkanów:

C

n

H

2n

3

RJC

Struktura cykliczna lub wiązania

Struktura cykliczna lub wiązania

podwójne

podwójne

Wzór C

Wzór C

n

n

H

H

2n

2n

wskazuje, że badany

wskazuje, że badany

związek posiada w swoim składzie

związek posiada w swoim składzie

wiązanie podwójne lub strukturę

wiązanie podwójne lub strukturę

cykliczną.

cykliczną.

C

6

H

12

C

6

H

12

C

6

H

14

C

6

H

14

C

6

H

12

C

6

H

12

4

RJC

Na przykład... cyklopropan

Na przykład... cyklopropan

Cyklopropan (C

Cyklopropan (C

3

3

H

H

6

6

)

)

QuickTime™ and a

Animation decompress or

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompress or

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

Click on picture to play movie

Click on picture to play movie

5

RJC

Na przykład... cyklobutan

Na przykład... cyklobutan

Cyklobutan (C

Cyklobutan (C

4

4

H

H

8

8

)

)

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

Click on picture to play movie

6

RJC

Na przykład ...cyklopentan

Na przykład ...cyklopentan

Cyklopentan (C

Cyklopentan (C

5

5

H

H

10

10

)

)

Click on picture to play movie

7

RJC

Na przykład... cykloheksan

Na przykład... cykloheksan

Cyklohexksan (C

Cyklohexksan (C

6

6

H

H

12

12

)

)

QuickTime™ and a

Animation decompress or

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompress or

are needed to see this picture

QuickTime™ and a

Animation decompressor

are needed to see this picture

Click on picture to play movie

Click on picture to play movie

8

RJC

Konformacja krzesłowa

Konformacja krzesłowa

Cykloheksan występuje w trwałej

Cykloheksan występuje w trwałej

konformacji krzesłowej, w której połowa

konformacji krzesłowej, w której połowa

podstawnikó zajmuje pozycje aksjalne, a

podstawnikó zajmuje pozycje aksjalne, a

druga połowa ekwatorialne.

druga połowa ekwatorialne.

9

RJC

Pozycje aksjalne versus

Pozycje aksjalne versus

ekwatorialne

ekwatorialne

Z powodu niekorzystnych oddziaływań

Z powodu niekorzystnych oddziaływań

podstawników aksjalnych ich energia

podstawników aksjalnych ich energia

jest wyższa niż podstawnikó

jest wyższa niż podstawnikó

ekwatorialnych.

ekwatorialnych.

10

RJC

Enrgie względne konformerów

Enrgie względne konformerów

Największe podstawniki w

Największe podstawniki w

dipodstawionych cykloheksanach

dipodstawionych cykloheksanach

przyjmują orientację ekwatorialną w

przyjmują orientację ekwatorialną w

celu zminimalizowania niekorzystnych

celu zminimalizowania niekorzystnych

oddziaływań przestrzennych.

oddziaływań przestrzennych.

11

RJC





Część

Część





versus część

versus część





Połowa podstawników pierścienia

Połowa podstawników pierścienia

cykloheksanu obsadza część

cykloheksanu obsadza część





a droga

a droga

połowa obsadza część

połowa obsadza część





.

.

12

RJC

Konformacja łódkowa

Konformacja łódkowa

Konformacja łódkowa posiada wyższą

Konformacja łódkowa posiada wyższą

energię (konformacja

energię (konformacja

wysokoenergetyczna).

wysokoenergetyczna).

13

RJC

Krzesło versus łódka... Projekcje

Krzesło versus łódka... Projekcje

Newamana

Newamana

H

H

H

H

•

H

H

H

H

•

H

H

H

H

H

H

•

H

H

•

14

RJC

Równowaga krzesło - łódka -

Równowaga krzesło - łódka -

krzesło ...

krzesło ...

Podstawnik aksjalny w jednej

Podstawnik aksjalny w jednej

konformacji przechodzi w podstawnik

konformacji przechodzi w podstawnik

ekwatorialny w drugiej konformacji.

ekwatorialny w drugiej konformacji.

7 kcal/mol

15

RJC

Konfiguracje cis i trans

Konfiguracje cis i trans

Z powodu braku swobodnej rotacji

Z powodu braku swobodnej rotacji

wokół wiązania

wokół wiązania





, dwa podstawniki w

, dwa podstawniki w

pierścieniu cykloheksanu mogą być

pierścieniu cykloheksanu mogą być

rozmieszczone po tej samej stronie (cis)

rozmieszczone po tej samej stronie (cis)

lub po stronach przeciwnych (trans).

lub po stronach przeciwnych (trans).

16

RJC

Dibromocyklopropany...

Dibromocyklopropany...

Istnieją cztery stereoizomery tego

Istnieją cztery stereoizomery tego

związku.

związku.

1,1

1,1

cis-1,2

cis-1,2

1R, 2R

1R, 2R

1S, 2S

1S, 2S

Br Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

17

RJC

Dibromocyklobutany ...

Dibromocyklobutany ...

Te związki tworzą zbiór sześciu

Te związki tworzą zbiór sześciu

stereoizomerów.

stereoizomerów.

1,1

1,1

cis-1,2

cis-1,2

1R, 2R

1R, 2R

1S, 2S

1S, 2S

cis-1,3

cis-1,3

trans-

1,3

trans-

1,3

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

18

RJC

Dibromocyklopentany ...

Dibromocyklopentany ...

Te związki tworzą zbiór złożony z

Te związki tworzą zbiór złożony z

siedmiu stereoizomerów.

siedmiu stereoizomerów.

1,1

1,1

cis-1,2

cis-1,2

1R, 2R

1R, 2R

1S, 2S

1S, 2S

cis-1,3

cis-1,3

1R, 3R

1R, 3R

1S, 3S

1S, 3S

Br Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

Br

19

RJC

Dibromocyclohexanes ...

Dibromocyclohexanes ...

How many structural isomers ?

How many structural + stereoisomers ?

What are the IUPAC names for all the isomers ?

How many structural isomers ?

How many structural + stereoisomers ?

What are the IUPAC names for all the isomers ?

20

RJC

Naturalne cycloalkany...

Naturalne cycloalkany...

karwonu

karwonu

4

Jaki jest wzór sumaryczny ?

Jaki jest wzór sumaryczny ?

Do jakiej klasy związków należy

Do jakiej klasy związków należy

karwon ?

karwon ?

O

21

RJC

Morfina , kodeina, heroina

Morfina , kodeina, heroina

...

...

Ile równoważników wiązań

Ile równoważników wiązań

podwójnych

podwójnych

w każdym związku ?

w każdym związku ?

Jakie grupy funkcyjne ?

Jakie grupy funkcyjne ?

9

9

11

O

HO

HO

H

NCH

3

O

H

3

CO

HO

H

NCH

3

O

AcO

AcO

H

NCH

3

22

RJC

Naturalne cycloalkany ...

Naturalne cycloalkany ...

taxol

taxol

22

Ile równoważników wiązań

Ile równoważników wiązań

podwójnych ?

podwójnych ?

Jakie grupy funkcyjne ?

Jakie grupy funkcyjne ?

O

H

3

C

AcO

O

CH

3

OH

HO

AcO

BzO

O

N

H

O

O

23

RJC

Podsumowanie

Podsumowanie

Cykloalkany i pierścienie karbocyklicze

Równoważniki wiązań podwójnych

(DBE)

Konformacje krzesłowe i łódkowe

Podstawniki aksjalne i ekwatorialne

Oddziaływania przestrzenne (steryczne)

Strona  versus 

Równowaga krzesło-łódka-krzesło

Konfiguracja cis versus trans

Nazewnictwo (nomenklatura) IUPAC

Cykloalkany i pierścienie karbocyklicze

Równoważniki wiązań podwójnych

(DBE)

Konformacje krzesłowe i łódkowe

Podstawniki aksjalne i ekwatorialne

Oddziaływania przestrzenne (steryczne)

Strona  versus 

Równowaga krzesło-łódka-krzesło

Konfiguracja cis versus trans

Nazewnictwo (nomenklatura) IUPAC