Циклобутан структура

Этот цикл очень сильно напряжен, энергия его напряжения вычислена и указана в табл. 15-2. Оптимальный угол между связями, образуемыми углеродом, равен 109" ( тетраэдрический угол), однако в данном трехчленном цикле углы между связями равны 60°. Циклобутан и циклопентан напряжены меньше, а шестичленные циклы со структурой циклогексана встречаются очень часто. Циклогексан может иметь две различные структуры, называемые конформациями (формами) ванны и кресла (рис. 21-9). Конформация ванны менее устойчива из-за того, что в ней сильно сближены два диаметрально расположенных атома водорода. Сахара и другие вешества, молекулы которых имеют фрагменты, подобные цикло-гексану, почти всегда включают их в форме кресла. [c.285]

Если циклобутан имеет плоское строение, то он должен иметь угол С—С—С = 90°. Однако установлено, что его молекула слегка изгибается, образуя двугранный угол приблизительно 170°. Хотя этот изгиб уменьшает угол С—С—С до значения чуть меньше 90°, увеличивая тем самым напряжение в плоском цикле, но он частично снимает невыгодное заслоненное взаимодействие между соседними связями С—Н в плоской конформации циклобутана. Небольшое вращение вокруг связей цикла будет превращать циклобутан в две изогнутые структуры. Циклобутан менее напряжен, чем циклопропан, и поэтому менее реакционноспособен он инертен в реакции гидрогенизации, как и все большие циклоалканы. [c.211]

Напряженность цикла. В циклических соединениях валентные углы С—С-связей часто существенно отличаются от нормального для тетраэдрической структуры угла в 110°. Такие циклы, как циклопропан и циклобутан, напряжены. Это приводит к их повы-щенной реакционной способности в реакциях с раскрытием цикла. [c.134]

Так как при переходе к неплоскои конфигурации Д уменьшается, ясно, что циклогексаи и циклогептан могут приобрести неплоскую структуру, а циклопентан и циклобутан должны быть плоскими (если пренебречь динамическими искажениями плоской структуры за счет эффекта Яна — Теллера). Действительно, цик-логексан существует в виде неплоских конформации (изомеров) с валентными углами 109,5° кресло, ванна, твист (с. 78). [c.77]

Циклоалканы подразделяются по структуре на несколько групп — малые циклы Сз и С4, средние циклы С —Сю и макроциклы Сп и больше. Циклопропан и циклобутан являются плоскими (Сз) или почти плоскими (С4) [c.323]

Плоское кольцо из пяти углеродных атомов должно иметь —С—С = 108°, который очень близок к тетраэдрическому углу. Для уменьшения заслоненного С—Н-взаимодействия цик-лопентан принимает слегка изогнутую структуру, до некоторой степени напоминающую открытый конверт с поднятым клапаном. Здесь так же, как в циклобутане, ограниченное вращение вокруг связей цикла приводит к образованию серии геометрически идентичных конформаций, в которых различные атомы углерода занимают положение, выступающее над плоскостью. [c.212]

Труднее сделать выбор в случае окиси триметилена и 1,3-дихлорпропана, так как оба эти соединения должны давать в спектре ПМР триплет протонов метиленовых групп, непосредственно связанных с атомами хлора или кислорода, и квинтет протонов центральной метиленовой группы, связанной с двумя 5р -гибридизованными атомами углерода. Кроме того, следует учесть, что химические сдвиги протонов метиленовых групп фрагментов СНа—01 и СНа—О приблизительно совпадают (см. табл. 6 приложения). Тем не менее выбрать правильную структуру возможно при условии, что сигналы протонов метиленовых групп, входящих в состав четырехзвенного цикла (например, в циклобутане или окиси триметилена), смещены в сторону слабого поля примерно на 1 м. д. Сигнал протонов [c.150]

Поскольку 1,3-положение функциональных групп при декарбоксилировании сохраняется, синтезируемые продукты должны быть геометрическими изомерами циклобутан-1,3-дикарбоновон кислоты, один из которых (изомер Б — г ггс-структура) идентифицируется, как описано выше, следовательно, другой продукт — изомер Д — является транс-циклобутан-1,3-дикарбоновой кислотой. [c.58]

Циклобутан. Энергия напряжения циклобутана сравнима с энергией напряжения циклопропана причиной напряжения также является сильное искажение углов. Теплота образования циклобутана, предсказанная с использованием силового поля ММ2, очень близка к экспериментальному значению. Циклобутан принимает неплоскую структуру, в которой 1,2- и 1,3-несвязанные взаимодействия (отталкивание) сведены к минимуму, барьер перехода в плоскую структуру составляет 6 кДж/моль. Дополнительным источником напряжения в циклобутане является присутствие только двух углерод-углеродных 1,3-взаимодействий на четыре СНа-группы. В циклах большего размера имеется по одному такому взаимодействую на каждую СНг-группу [80]. [c.117]

Само собой разумеющимся развитием структуры протонированного циклопропана является протонированный циклобутан [c.111]

Циклобутан 19,5°. Циклогексан 0°. В действительности структура норборнана, если подходить к ней строго, представляет собой довольно сложный пример. Приведем здесь относительно простой способ оценки степени углового напряжения, необходимого для образования метиленового мостика в 1,4-положениях циклогексана (в форме ванны). Здесь и далее будем считать, что все связи С—С имеют одну и ту же длину I. Тогда расстояние между атомами углерода в положениях 1 и 4 будет равно I+21 sin 19,5°)= 1,666/. [c.653]

Так же как и микроволновые спектры, длинноволновые инфракрасные спектры оказываются эффективными в исследованиях конформаций циклических соединений, точнее колебаний, связанных с конформационными переходами, таких, как неплоские деформационные или вспучивающие колебания. Особенно широко в этом плане исследовались четырех- и пятичленные циклические системы. Конформация этих циклов будет определяться соотношением сил двух типов напряжением в кольце, которое в такой молекуле, как циклобутан, будет стремиться приблизить структуру молекулы к плоской, и, с другой стороны, действующими в противоположном направленри силами отталкивания между атомами водорода. В связи с этим необходимо знать вид потенциальной функции для неплоских колебаний. Одним из наиболее простых и широко применяющихся потенциалов является квартичная функция VJ =ax , предложенная Беллом (1945) (напомним, что для простого гармонического осциллятора Условием [c.21]

Трехчленные циклы должны быть плоскими, но это единственные насыщенные циклические соединения, которые действительно оказываются плоскими. Четырехчленный циклобутан 1189] неилоский, его форма показана структурой 72, в которой угол между плоскостями составляет около 35° [190]. Отклонение [c.186]

Повторное исследование Вудварда и Смола [248] подтвердило енольную структуру 37 для твердого димера. Жидкий димер, однако, как сейчас известно, обладает структурой 38, т. е. является гомологом дикетена. Это показано спектроскопически [26], а также метанолизом с использованием СНдОБ [ИЗ]. Жидкий димер, кроме того, образуется при дегидрохлорировании хлористого пропионила триметиламином. Другие исследователи показали, что этот общий метод дает производные метилен-Р-пропиолактона, а не гомологи циклобутан-1,3-диона. Так, озонолиз димера бутил-кетена, полученного таким путем [95], дал валериановую кислоту, что согласуется только с р-пропиолактонной структурой. Робертс с сотрудниками [162] исследовали продукты, образующиеся из СаН СОС и СНз(СН2)бСОС1, и показали, что распределение радиоактивности при гидролизе димера кетена совершенно не согласуется с циклобутандионовой структурой. [c.725]

Циклопропан, естественно, не имеет конформаций. Циклобутан и цик-лопентан имеют преимущественно плоскую структуру. Вращение в этих молекулах вокруг С-С-связей ограничено. Однако за счет изменения колебательных состояний атомов и атомных группировок создается возможность образования многих неустойчивых пространственных форм молекул. В отличие от теплового возбуждения колебательных сосстояний молекул (ИК-спектроскопия, спектроскопия комбинащюнного рассеяния, электронно-ко-лебательные спектры), которые возникают в возбужденных молекулах, конформации тщклов возникают в основном энергетическом состоянии молекул 34 [c.34]

Для 1,2- и 1,3-структур этих кислот возможны пространственные (геометрические) цис- и тршс-изомеры. Из них гра с-1,2-изомер существует также в виде двух оптических антиподов (энантиомеров). Изомер кислоты цис-1,2 и геометрические изомеры циклобутан-1,3-дикарбоновой кислоты не имеют оптических изомеров, так как их молекулы обладают элементом симметрии (плоскостью симметрии). [c.55]

Значительные усилия были сделаны для выяснения структуры этого вещества. Раньшё полагали, что дикетен имеет структуру ацетилкетена 33 [243] или [244] циклобутан-1,3-диона 34. Опыты по озонолизу привели к получению формальдегида и малоновой кислоты [95], что соответствует метилен-р-пропиолактону 35 (эта структура дикетена сейчас общепринята) [c.724]

Для этих соединений общепринята циклобутан-1,3-дионовая формула Штаудингера, и до последнего времени казалось, что димеризация кетокетенов во всех случаях приводит к соединениям с такой же структурой. Однако в настоящее время известны два исключения. [c.726]

Производные циклоалканов. Реакции элиминирования для производных циклоалканов необходимо обсудить отдельно по следующим двум причинам. Во-первых, ненасыщенные производные — циклоалкены с малыми циклами, образующиеся из циклопропанов и циклобутанов, должны характеризоваться очень значительной неустойчивостью. Во-вторых, для случая производных циклоалканов большего размера тот факт, что существуют предпочтительные конформации молекул, должен влиять на реакционную способность молекул и, возможно, даже определять структуру продуктов. Эта область довольно обширна, и мы приведем лишь один или два примера для иллюстрации основных моментов. [c.213]

О конформациях гетероциклических колец, меньших шестичленных, известно очень немногое. Детальное исследование окиси триметилена (оксетана) с помощью микроволновых спектров [230] показало, что в основном состоянии молекула имеет плоскую форму, однако совершает пеплоские колебания большой амплитуды (14°). Была также сделана попытка определить геометрию основного состояния путем сравнения дипольного момента, вычисленного по простой аддитивной схеме, с экспериментальной величиной [231]. Такие расчеты, однако, не учитывают изменения гибридизации, а также моментов неподеленных пар и не могут дать хороших результатов в рассматриваемом случае. Циклобутан имеет ненлоскую структуру (разд. 4-2), однако разность энергий [c.293]

Решающее влияние на положение равновесия мономерч= ч цикл г линейный полимбр оказывает молекулярная структура олигоциклов. Если влияние валентных углов атомов, составляющих цикл, близко к их наиболее выгодным значениям, то циклы имеют наименьшую внутреннюю энергию и равновесие сдвинуто в сторону образования циклического соединения. Например, изменение свободной энергии в реакции полимеризации циклогексана имеет положительное значение, следовательно, равновесие сдвинуто в сторону циклогексана, и образование полимера маловероятно. Наиболее низкое значение имеет величина свободной энергии в реакции полимеризации циклопропана и циклобутана, следовательно, в системе циклопропан (или циклобутан) — полимер равновесие сдвинуто в сторону полимера и содержание циклического продукта в нем мало, [c.128]

Общность распадов молекулярных ионов соединений (XIV—XVI) состоит в том, что после миграции атома водорода к карбонильной группе катионный или радикальный центр (или оба) стабилизируются соответствующими заместителями, и в отличие от обычных карбонильных соединений разрыва 11-связи после миграции атома водорода (т. е. перегруппировки Мак-Лафферти) не происходит. Вместо этого осуществляется взаимодействие катионного и радикального центров через пространство и образуется изомерный исходному молекулярному иону замещенный циклобутан. Дальнейший распад этого иона по типу В или с миграциями водорода приводит к пере-группировочным ионам или к ионам, совпадающим по структуре с теми, которые получаются по обычной перегруппировке М. Интересно, что подобное образование циклобутанового кольца доказано для более простых дикарбонильных соединений (например, 4-кетопентаналя) и для алифатических альдегидов [c.142]

Простейшие цикланы — циклопропан, циклобутан и их гомологи— в нефтях не обнаружены. Моноциклическне нафтены ряда С Н2 широко представлены в нефтях циклопентановыми и цикло-гексановыми структурами. В бензиновых фракциях различных нефтей обнаружено более 50 индивидуальных представителей этого класса углеводородов с числом углеродных атомов С5—Сю-В относительно больших количествах в нефтях присутствуют ме-тилциклогексан, циклогексан, метилциклопентан, некоторые диме-тильные гомологи циклопентана. [c.25]

Осн. работы относятся к химии природных соед. и биохимии. Установил (1897) структуру кокаина. Определил (1898) строение тропилидена и синтезировал (1901) этот углеводород. Исследовал (1901 — 1905) взаимные превращения алкалоидов группы тропина, расшифровал структуру экгонина, получил из тропидипа тропип, установил формулу тропина, синтезировал тро-пинон. Изучил (1905) алкалоид граната — псевдопельтьерин. Впервые выделил (1907—1910, совм. с Л. Шталем) кристаллический хлорофилл и установил ф-лу хлорофилла а и структуру ei o отдельных фрагментов. Синтезировал циклобутан (1907), циклооктен [c.95]

Считая, что переходное состояние при реакции диспропорционирования не является адсорбированным циклобутаном , авторы [113, 114] предлагают для него структуру тетраметиленового комплекса, в котором четыре ненасыщенных углеродных атома связаны с атомом металла четырьмя трехцентровыми связями, образующимися в результате перекрывания вр -орбиталей атома С и -орбиталей атома Ме [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология