Analisi conformazionale

Difficoltà a capire e visualizzare le diverse conformazioni?
Be’…è il momento giusto per utilizzare i vostri modellini molecolari. Questi possono aiutarvi tantissimo nel visualizzare la disposizione spaziale degli atomi delle molecole.
Inoltre, di seguito sono disponibili diversi video e risorse interattive (scorrete la pagina dopo i video per trovare i link a queste ultime) che possono esservi di grandissimo aiuto!
E non dimenticate poi di esercitarvi!

Analisi conformazionale dell’etano

Fattore che destabilizza il conformero eclissato: tensione torsionale (repulsione tra gli elettroni di legame di due sostituenti)
Fattore che stabilizza il conformeto sfalsato: iperconiugazione.


Analisi conformazionale del butano

In questo caso entra in gioco anche la tensione sterica (repulsione tra le nuvole elettroniche dei sostituenti)

Analisi conformazionale del cicloesano

Per i cicloalcani dobbiamo prendere in considerazione anche la tensione angolare o d’anello (dovuta alla deviazione dell’angolo dall’angolo tetraedrico).
Nel caso del cicloesano a sedia, l’angolo è di 111°, molto vicino all’angolo tetraedrico.

Perchè la conformazione a sedia è più stabile delle altre?

Cicloesani monosostituiti

Cicloesani disostituiti

Fattori che destabilizzano i conformeri a sedia:

-Interazioni 1,3-diassiali

-Altre interazioni gauche


Risorse interattive:

Proiezioni di Newman del butano e dell’etano: seguendo questi link e cliccando sulle proiezioni di Newman è possibile confrontare quelle sfalsate e quelle eclissate, inoltre, cliccando sulle frecce è possibile visualizzare la rotazione intorno al legame sigma.

Conformazioni del butano (rispetto al legame C2-C3): anche qui è possibile interagire come descritto sopra per visualizzare tutte le diverse conformazioni e l’energia ad esse associata.

Conformazioni del cicloeasano (modalità interattiva: cliccare su conformeri e su frecce, come descritto sopra).

4 comments

  • Buongiorno professoressa, non so se ho capito bene: quindi la differenza tra le interazioni gauche e quelle 1,3 diassiali consiste solo nel numero di interazioni (una per gauche e due per le diassiali) che il metile può fare con gli idrogeni?

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    • monicascognamiglio

      Attenta, per poter apprezzare bene le interazioni gauche è bene far ricorso alla proiezione di Newman del cicloesano. In un cicloesano monosostituito (immaginiamo da un metile), per esempio, l’interazione gauche si osserva tra il metile e il -CH2- dell’anello quando il metile è in posizione assiale (vedi fig. 3.14 del libro). Quindi in quel caso è vero che abbiamo una sola interazione gauche. Ora, però, immagina di sostituire su quella figura l’idrogeno equatoriale del carbonio dietro nella proiezione di Newman (quindi del carbonio 2) con un altro metile. Quante interazioni gauche osservi?
      Per le interazioni gauche non possiamo limitarci a vedere se il sostituente è equatoriale o assiale, ma in cicloesani con più di un sostituente su carboni adiacenti, dobbiamo anche valutare le altre possibili interazioni gauche.
      Le interazioni 1,3-diassiali sono dovute invece alle interazioni gauche del sostituente assiale con gli altri sostituenti (o gli idrogeni quando non ci sono sostituenti) assiali degli altri 2 carboni sullo stesso lato della sedia (vedi figura 3.15), ovvero quelli che si trovano in posizione 3 se consideriamo il nostro carbonio sostituito in posizione 1 (da cui1-3). Le interazioni 1,3-diassiali sono un tipo particolare di interazioni gauche.

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  • Penso di aver capito, quindi mentre per le interazioni 1,3 diassiali dobbiamo tener conto della direzione e della posizione dei sostituenti per quelle gauche è sufficiente valutare la vicinanza tra loro, giusto? E l’una non esclude l’altra.

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    • monicascognamiglio

      Le interazioni 1,3-diassiali sono un tipo particolare di interazioni gauche. Quindi, quando abbiamo un sostituente in assiale, sappiamo già che questo darà almeno queste due interazioni. Possono però esserci altre interazioni gauche (che non sono interazioni 1,3-diassiali) quando abbiamo due o più sostituenti su carboni adiacenti. Prova ad analizzare le proiezioni di Newman del cis-1,2-dimetilcicloesano (prendi in considerazione entrambi i conformeri a sedia) e il trans-1,2-dimetilcicloesano (anche qui prendi in considerazione entrambi i conformeri). Vedrai che non è solo la vicinanza, ma anche l’orientazione relativa dei legami ad essere importante. Il conformero che presenta minor numero di interazioni gauche sarà quello dell’isomero trans con tutti e due i sostituenti equatoriali.

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