IKLOALKANI n n iklični ugljovodonici gd su tomi mñusobno povzni vzm. Prstnovi (broj tom u prstnu): mli (-4), obični (5-7), srdnji (8-1), vliki (1...). IUPA nomnkltur ciklolkn Imnuju s tko što s n im lkn dod prfiks ciklo ciklopropn ciklopntn ciklobutn ciklohksn 1 Polisupstituisni sistmi: numrcij -tom u prstnu s vrši njmnjim brojvim o ko su moguć tkv rdosld, bcdnim rdom s odrñuj prdnost supstitunt mnj jdinic s smtrju supstituntim vćih: o propilciklopntn (n ciklopntilpropn) o ciklohksiloktn (n oktilciklohksn). mtilciklopropn l 1 4 5 1-hlor--mtil-4-propilciklopntn pogršno -hlor-1-mtil-4-propilciklopntn ciklobutilciklohksn iklolkil-grup: 1-til-1-mtilciklobutn 1 6 5 4 -til-1,1-dimtilciklohksn pogršno 1-til-,-dimtilciklohksn 1 1 1 (princip rzlikovnj n prvoj tcki) ciklopropil- ciklobutil- ciklopntil- ciklohksil- 1-mtilciklohksil-
4 STEREOIZOMERIJA disupstituisnih ciklolkn Disupstituisni ciklolkni kod kojih su supstitunti n rzličitim tomim posduju: cis- (s ist strn prstn) i trns- (s suprotn strn prstn) izomr. 1,-dimtilciklohksn cis cis-1,-dimtilciklohksn trns trns-1,-dimtilciklohksn FIZIČKE OSOBINE IKLOALKANA Imju viš tmprtur ključnj i topljnj, ko i gustinu, u odnosu n lkn rvnog niz (s istim brojm -tom): jč Londonov sil ko i bolj pkovnj u kristlnoj rštci su rzultt krutih i simtričnijih cikličnih sistm. T klj i T t ciklopntn i pntn Jdinjnj T klj ( ) 49, 6 T t ( ) 9,9 19,8 N rstvrju s u vodi, dobro s rstvrju u orgnskim rstvrčim. Pžnj: cis- i trns-izomri su DIASTEREOMERI jdino s rskidnjm vz mogu prtvrti jdn u drugi!!!
5 6 DOBIJANJE IKLOALKANA U industriji: prrdom nft. Lbortorijsko dobijnj 1. idrognovnj romtičnih ugljovodonik bnzn Ni p, ciklohksn. Dhlognovnj dihlognskih drivt lkn (r-j ciklizcij) ( ) n n = 1-4 X X N ili Zn ( ) n EMIJSKE REAKIJE IKLOALKANA iklopropn i ciklobutn imju spcifično hm. ponšnj prstn s lko otvr. Br FBr Br Br Br Br iklopntn i ciklohksn podlžu istim rkcijm ko i lkni. l 5 o hν 5 l o hν Σ = 6 izomrnih monohlornih drivt (ukljucujuci i gom. izomr) o mtilciklohksn Br hν l hlorciklohksn l (hlormtil)ciklopntn l cis-1-hlor-- -mtilciklopntn trns- Br 1-brom-1- -mtilciklohksn (glvni proizvod) l 1-hlor-1- -mtilciklopntn l cis-1-hlor-- -mtilciklopntn trns- 7 izomrnih monobromnih drivt (ukljucujuci i gom. izomr) (spordni proizvodi) Pd o = -7,6 kcl mol -1 Pd
7 8 NAPON PRSTENA I STRUKTURA IKLOALKANA Toplot sgorvnj ( sg ) ukzuj n postojnj npon u prstnu (nprznj molkul). iklopropn (60º) i ciklobutn (88,9º) imju uglov vz koji znčjno odstupju od ttrdrskog od 109,5º: prstnovi pod nponom. Ukupn npon prstn j kombincij: torzionog (klipsnog) npon i ugonog npon. IKLOPROPAN Prstn j plnrn, prilično krut. Svi -tomi s nlz u klipsnom položju (klipsni ili torzioni npon). N postoji rotcij oko vz koj bi omogućil stpničstu konformciju. Ugo vz j 60. sp O -tom s prklpju pod izvsnim uglom svijn [bnn ili Τ (tu)] vz. Ugoni npon: nrgij potrbn z distorziju (krivljnj) ttrdrskih -tom, ko uslov z ztvrnj prstn. Vom j rktivn: prstn s lko otvr, otvrnjm prstn s oslobñ ugoni npon. 60 o
9 10 IKLOBUTAN IKLOPENTAN Prstn nij plnrn vć nbrn (svijn pod uglom od oko 6 ). Postoji rotcij oko vz brz invrzij iz jdn konformcij u drugu (molkul "flipuj"). Ugo vz j 88,5. Odstupnj od plnrnosti: dlimično smnjuj klipsni npon, ugoni npon j zntno mnji ngo kod ciklopropn, iko su vz svijn. Mnj j rktivn od ciklopropn: podlž otvrnju prstn, otvrnjm prstn s oslobñ ugoni npon. 90 o kd bi ciklobutn bio plnrn Ptougo im unutršnj uglov od 108º (skoro ttrdrsk). Ipk, ciklopntn nij plnrn nbrn j (svijn). Odstupnj od plnrnosti: smnjuj klipsni npon li povćv ugoni npon. Postoj konformcij (brzo prlz jdn u drugu): kovrt i polustolic. Slbo j rktivn: mli ugoni npon. kovrt 108 o kd bi ciklopntn bio plnrn
11 1 IKLOEKSAN: ciklolkn bz npon! 10 o kd bi ciklohksn bio plnrn Prstn skoro bz ugonog npon nij plnrn. Postoji u bzbroj konformcij. Njstbilnij konformcij j tzv. STOLIA. Dv tip vz: ksijln () prlln glvnoj osi molkul, kvtorijln () normln n glvnu osu molkul. Vlik stbilnost: svi -tomi s nlz u stpničstoj konformciji (klipsni npon j minimln), -tomi su n dovoljnoj udljnosti nm strnih smtnji. molkulsk os Flipovnj prstn Intrkonvrzij stoličst konformcij flipovnj prstn: sv ksijln vz prlz u kvtorijln i obrnuto!!! Y 1 X 6 5 4 rvnotž! Y X 1 Drug znčjn konformcij j KADA (lñ): mnj stbiln od stolic 8 klipsnih -tom (n,, 5 i 6) klipsni npon, strn smtnj izmñu -tom n 1 i 4 trnsngulrni npon 1. Trnsngulrni npon: strno ngomilvnj grup prko prstn (trnsngulrn intrkcij). 6 5 4
1 14 KONFORMAIONA ANALIZA SUPSTITUISANI IKLOEKSANA Monosupstituisni ciklohksni Mtilciklohksn -konformr mnj stbiln Aksijlni konformr: -konformr 1,-diksijln intrkcij ksijln -grup i ksijln -tom strno odbijnj. Ekvtorijlni konformr: kvtorijln -grup j uprvljn u prostor od osttk molkul nm 1,-diksijlnih intrkcij. Vžno: s porstom voluminoznosti lkil-grup: kod -konformr s povćv 1,-diksijln intrkcij, o voluminoznost rst: - < -( ) < -( ) Disupstituisni ciklohksni 1,1-disupstituisni ciklohksn Kd su supstitunti n istom -tomu, STABILNIJI j konformr kod kog j voluminoznij grup u kvtorijlnom položju!!! 1-trc-butil-1-mtilciklohksn ( ) 1,1-dimtilciklohksn ist stbilnost (isti sdrzj E) ( ) mnj stbiln jc lkil-grup i -tom s rzlikuju! Jč su kd j ( ) gup u ksijlnom položju!!! -grup i -tom su idntin!
15 16 1,-dimtilciklohksn (cis- i trns-) is-1,-dimtilciklohksn 1,-dimtilciklohksn (cis- i trns-) is-1,-dimtilciklohksn ist stbilnost,-konformr (isti sdrzj E),-konformr Trns-1,-dimtilciklohksn,-konformr mnj stbiln,-konformr -grup i -tom su idntičn!,-konformr: svk - grup i - tom!,-konformr: ob -grup su u kvtorijlnom položju (NEMA 1,- diksijln ).,-konformr mnj stbiln Trns-1,-dimtilciklohksn,-konformr ist stbilnost (isti sdrzj E),-konformr,-konformr,-konformr: dv -grup i -tom!,-konformr: ob -grup su u kvtorijlnom položju (NEMA 1,- diksijln ). -grup i -tom su idntičn! Vžno: Zbog odsustv 1,-diksijlnih intrkcij,,-konformr trns-1,- dimtilciklohksn j od dv konformcij cis-1,-dimtilciklohksn p j trns-1,-dimtilciklohksn STABILNIJI od cis-. Vžno: Zbog odsustv 1,-diksijlnih intrkcij,,-konformr cis-1,- dimtilciklohksn j od dv konformcij trns-1,-dimtilciklohksn p j cis-1,-dimtilciklohksn STABILNIJI od trns-.
17 18 1,4-dimtilciklohksn (cis- i trns-) is-1,4-dimtilciklohksn ist stbilnost (isti sdrzj E),-konformr,-konformr -grup i -tom su idntičn! Policiklični lkni Složn struktur u kojim ili viš prstnov dl -tom, pri čmu prstnovi mogu biti kondnzovni ili prmošćni. Kondnzovni biciklični sistm: Trns-1,4-dimtilciklohksn,-konformr mnj stbiln,-konformr,-konformr: svk - grup i - tom!,-konformr: ob -grup su u kvtorijlnom položju (NEMA 1,- diksijln ). Prmošćni biciklični sistm: dklin (biciklo[4.4.0]dkn) ili norbornn (biciklo[..1]hptn) Vžno: Zbog odsustv 1,-diksijlnih intrkcij,,-konformr trns-1,4- dimtilciklohksn j od dv konformcij cis-1,4-dimtilciklohksn p j trns-1,4-dimtilciklohksn STABILNIJI od cis-. Spiro-jdinjnj (dv prstn dl jdn tom): spiro[.]hksn