Considere 1,2-dimetilciclohexano.
a. Desenhe estruturas para os isômeros cis e trans usando um hexágono para o anel de seis membros.
b. Desenhe as duas possíveis conformações em cadeira para o isômero cis. Qual conformação, se alguma, é mais estável?
c. Desenhe as duas conformações de cadeira possíveis para o isômero trans. Qual conformação, se alguma, é mais estável?
d. Qual isômero, cis ou trans, é mais estável e por quê?
a. Desenhe estruturas para os isômeros cis e trans usando um hexágono para o anel de seis membros.
b. Desenhe as duas possíveis conformações em cadeira para o isômero cis. Qual conformação, se alguma, é mais estável?
c. Desenhe as duas conformações de cadeira possíveis para o isômero trans. Qual conformação, se alguma, é mais estável?
d. Qual isômero, cis ou trans, é mais estável e por quê?
Passo 1
Estamos tratando de
-dimetilciclohexano. O anel é um ciclohexano (hexágono) numerado em
e
, cada qual com um substituinte metil (
). O conteúdo é estereoquímica (cis/trans) e conformações em cadeira (axial/equatorial) para discutir estabilidade.
Passo 2
a) Para o isômero cis os dois grupos
ficam no mesmo “lado” do plano do anel, isto é, ambos para cima (
) ou ambos para baixo (
). Usando notação de wedge/dash:
cis-
-Me
cyclohexane:
-
,
-
.
Para o isômero trans um fica para cima e o outro para baixo:
trans-
-Me
cyclohexane:
-
,
-
.
Para o isômero trans um fica para cima e o outro para baixo:
Passo 3
b) Cis em cadeira. Há duas conformações possíveis, que diferem por flip da cadeira:
. Conformação A: C
axial-
, C
equatorial-
.
. Conformação B (flip): C
equatorial-
, C
axial-
.
Em ambas há um metil axial e um equatorial, gerando igual número de interações -diaxiais, logo ambas têm mesma energia. Nenhuma é especialmente mais estável.
Em ambas há um metil axial e um equatorial, gerando igual número de interações
Passo 4
c) Trans em cadeira. Também há duas:
. Conformação A: ambos metis axiais (C
axial-
, C
axial-
), gerando duas interações
-diaxiais fortes.
. Conformação B (flip): ambos metis equatoriais (C
equatorial-
, C
equatorial-
), sem
-diaxiais.
A conformação com substituintes equatoriais é muito mais estável.
A conformação com substituintes equatoriais é muito mais estável.
Passo 5
d) Comparando isômeros:
– Cis sempre força ter um metil axial em qualquer conformat-ção.
– Trans permite conformat-ção onde ambos os metis ficam equatoriais.
Portanto, o isômero trans é mais estável, pois pode adotar uma conformat-ção de cadeira sem -diaxiais e com ambos os grupos volumosos em posição equatorial.
– Cis sempre força ter um metil axial em qualquer conformat-ção.
– Trans permite conformat-ção onde ambos os metis ficam equatoriais.
Portanto, o isômero trans é mais estável, pois pode adotar uma conformat-ção de cadeira sem
Resposta
a. cis:
-Me e
-Me ambos para cima (
); trans: um para cima e outro para baixo (
).
b. Cis em cadeira: (A) C axial
/C
equat
e (B) C
equat
/C
axial
; energias iguais.
c. Trans em cadeira: (A) ambos axiais ( ) — instável; (B) ambos equatoriais (
) — mais estável.
d. O isômero trans é mais estável, pois tem uma conformação com ambos os metis equatoriais e sem interações -diaxiais.
b. Cis em cadeira: (A) C
c. Trans em cadeira: (A) ambos axiais (
d. O isômero trans é mais estável, pois tem uma conformação com ambos os metis equatoriais e sem interações