STEREODESCRITTORI LIKE/UNLIKE

Una possibile ulteriore coppia di stereodescrittori è quella “like” ed “unlike“. Ci riferiamo in questo caso alla possibilità di accontentarci di riconoscere, in particolare in una molecola a due stereocentri, se entrambi hanno la medesima configurazione oppure no. Nel primo caso, lo stereodescrittore è like, nel secondo unlike.

(R,R) ed (S,S)  coppia like        (R,S) ed (S,R) coppia unlike

Questa coppia di stereodescrittori di configurazione relativa è stata introdotta dalla IUPAC Leggi tutto “STEREODESCRITTORI LIKE/UNLIKE”

DA FORMULE A CAVALLETTO A FISHER

Le formule a cavalletto sono di particolare utilità nell’ analisi conformazionale delle molecole organiche. Dopo aver già speso qualche parola nei precedenti articoli sulla trasformazione di una formula a cunei e tratteggio (prospettica) in una corrispondente formula di Fisher (proiezione), facciamo adesso qualcosa del genere partendo proprio da una formula a cavalletto. L’ esempio riportato si riferisce ad una molecola di 2,3-butandiolo, che in figura Leggi tutto “DA FORMULE A CAVALLETTO A FISHER”

CICLOESANI SOSTITUITI

L’analisi conformazionale del cicloesano mette in evidenza come la forma a sedia sia il miglior compromesso possibile in termini di tensioni torsionali ed angolari. Dovrebbe essere inoltre chiaro come nei cicloesani NON sostituiti l’equilibrio sedia-sedia ribaltata mostri una perfetta parità energetica tra tali due conformeri : il discorso cambia se abbiamo dei sostituenti, per esempio un voluminoso gruppo metilico.

Nel metilcicloesano la posizione del sostituente in posizione equatoriale è molto più favorevole rispetto al caso dello stesso sostituente in posizione assiale, questo a causa della interazione sterica Leggi tutto “CICLOESANI SOSTITUITI”

CONFORMAZIONI DEL CICLOESANO

Proprio come visto nel  ciclopentano , anche nel cicloesano tra formula di struttura esagonale ed effettiva struttura reale c’è una differenza originata dalla necessità di un compromesso energetico. Mentre nel ciclopentano esiste un equilibrio tra due conformeri , nel cicloesano abbiamo 4 conformeri , di cui due forme transitorie : sedia, semisedia, barca e treccia, ed anche in questo caso l’ interconversione è il risultato di semplici movimenti del bordo della struttura ciclica.

il cicloesano presenta quattro conformeri
Conformeri del cicloesano

 

 

Riportando il diagramma energia-conformazione Leggi tutto “CONFORMAZIONI DEL CICLOESANO”

CONFORMAZIONE DEI CICLOALCANI

I cicloalcani sono spesso rappresentati come strutture perfettamente planari: il ciclopentano lo rappresentiamo con un pentagono, il cicloesano con un esagono e così via. Sono composti in cui, proprio come gli alcani a catena aperta, presentano carboni ibridati sp3, ovvero carboni tetraedrici.

Carbonio tetraedrico significa angolo di legame di circa 109°, proprio come nel metano. La sovrapposizione degli orbitali sp3 in una molecola ciclica potrebbe portare ad una deviazione dal valore di quest’angolo tetraedrico, fino a generare delle tensioni, dette tensioni angolari, che quindi rappresentano Leggi tutto “CONFORMAZIONE DEI CICLOALCANI”

LA TENSIONE STERICA

La tensione sterica trae origine dalle forze di Van der Waals , cioè quelle forze note anche come legami deboli o interazioni di non legame che riguardano sia molecole polari che apolari. Nel caso di queste ultime la possibilità di osservare uno stato condensato anche per molecole come, ad esempio, Cl2 è dovuta a dipoli temporanei che si generano a causa di una distribuzione di carica elettrica non più omogenea in un dato istante di tempo, a causa proprio di fluttuazioni della Leggi tutto “LA TENSIONE STERICA”

n-BUTANO. CONFORMAZIONI.

Anche nel caso dell’analisi conformazionale del n-butano le formule prospettiche e frontali (Newman) sono utili a visualizzare i diversi assetti spaziali della molecola. Qui quando parliamo di conformazioni eclissate , possiamo avere due casi: sono eclissati due gruppi metilici oppure un metile ed un idrogeno. Sono due situazioni diverse da un punto di vista energetico, perché due metili eclissati forniscono alla molecola un ingombro sterico maggiore rispetto al caso di un allineamento del tipo metile-idrogeno. Quindi il picco di Leggi tutto “n-BUTANO. CONFORMAZIONI.”

ISOMERIA CONFORMAZIONALE

L’ isomeria conformazionale trova origine  nella possibilità di rotazione attorno al legame singolo  carbonio–carbonio che porta la molecola ad assetti spaziali interconvertibili senza rottura di legami chimici. Alcuni chimici infatti considerano i conformeri non realmente strutture isomeriche a causa della loro rapida interconversione che ne limita la possibilità di isolamento. Nel caso del più semplice degli esempi a nostra disposizione, quello dell’etano, sono facilmente visualizzabili due situazioni limite: abbiamo una conformazione eclissata in cui possiamo osservare i sei Leggi tutto “ISOMERIA CONFORMAZIONALE”

ISOMERIA GEOMETRICA. CICLOALCANI

Esiste la possibilità di individuare stereoisomeri geometrici anche in molecole che non presentano il doppio legame, ed è il caso, in particolare, di cicloalcani disostituiti.

isomeria geometrica nei cicloalcani
Isomeri geometrici cis
esempi di isomeria geometrica nei cicloalcani
Isomeri geometrici  trans

Rispetto al doppio legame, l’elemento di rigidità molecolare in tal caso è rappresentato dalla struttura ciclica. Bisogna fare attenzione alle posizione dei sostituenti: negli esempi precedenti sono le 1,4 per il cicloesano, ed 1,3 per il ciclobutano. Se prendessimo in considerazione , per esempio, le posizioni 1,2 o 1,3 per sostituenti sul cicloesano , avremmo dei carboni asimmetrici, e quindi serve una analisi più approfondita per la determinazione anche di enantiomeri. C’è inoltre da ricordare che la vera struttura del cicloesano non è planare come quella sopra rappresentata : a tal proposito rimandiamo all’analisi conformazionale del cicloesano.

Chimitutor- 31 Marzo 2017

ASSE STEREOGENICO. ALLENI.

Esattamente come il doppio legame negli alcheni , i due doppi legami cumulati degli alleni rappresentano un elemento di rigidità nella molecola che impedisce la libera rotazione, ma c’è una in questo caso una specificità. Ricordiamo innanzitutto che il carbonio centrale ha ibridazione sp e i due laterali sp2, con i quattro sostituenti disposti su due piani tra loro perpendicolari. Se due dei quattro sostituenti sono appoggiati sul piano del foglio (facendo riferimento ad una coppia di sostituenti sullo stesso atomo di C), come in figura rappresentato, servono legami a cuneo e Leggi tutto “ASSE STEREOGENICO. ALLENI.”