Циклогексан ванны

Искаженная ванна Рис. 8-3. Циклогексан ванна и искаженная ванна. [c.203]

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]

Как известно, циклогексан может существовать в трех различных конформациях жесткой - кресловидной и двух гибких, называемых ванной и твист-формой. [c.177]

По теории Саксе и Мора, циклогексан существует в форме кресла и в форме ванны , которые схематически могут быть изображены следующим образом (вид сбоку) [c.797]

Было установлено,что более энергетически выгодна конформация кресла, энергия которой более чем на 25 кДж/моль меньше энергии конформации ванны. В обычных условиях циклогексан на 99% существует в конформации кресла. [c.479]

Конформация кресла в циклогексане свободна от торсионного напряжения, в то время как в менее энергетически выгодной конформации ванны атомы С-1 и С-2 и соответственно С-4 и С-5 попарно находятся в заслоненном положении, что обусловливает торсионное напряжение. [c.480]

С точки зрения конформационного анализа особый интерес представляют циклические соединения, в которых внутреннее вращение вокруг простых связей ограничено тем, что атомы в их молекулах образуют кольцо. В то время как трехчленные кольца плоские (например, циклопропан), а четырех- и пятичленные кольца (например, циклобутан и циклопентан) почти плоские, представитель шестичленных насыщенных циклов, циклогексан, может существовать практически только в неплоских конформациях. Наиболее важными являются конформации кресла и ванны, изображенные на рис. 28. [c.78]

Все приведенные энергетические характеристики относят к незамещенному циклогексану, присутствие же заместителей может изменять энергетические соотношения между конформациями и даже сделать в отдельных случаях форму ванны предпочтительной (см. стр. 357). [c.335]

В стереохимии насыщенных шестичленных гетероциклов много общего со стереохимией циклогексана. Подобно циклогексану, шестичленные гетероциклические кольца пиперидина и тетрагидропирана существуют преимущественно в форме кресла. Форма ванны менее выгодна, ее энергия выше на 20 (для пиперидина) и 16 (для тетрагидропирана) кДж/моль. [c.532]

Рис. 8. Циклогексан в форме ванны.

Как видно из модели г ыс-циклооктена (рис. 14), молекула этого соединения очень гибка и подвижна, подобно циклогексану в конформации ванны, и легко переходит из формы кресла а в форму ванны б. Каждая из этих правильных форм дестабилизована несколькими сильными взаимодействиями Н Н, и, вероятно, в действительности молекула принимает промежуточную, неправильную конформацию. [c.88]

Кольца в Ц. (за исключением циклопропана) - неплоские. Так, циклобутан имеет слегка вспученную форму - один из углеродных атомов располагается выше или ниже плоскости, в к-рой находятся три остальных атома, циклопентан - конформацию конверта или твист-конформацию, циклогексан может существовать в двух конформациях кресла, при переходе между к-рыми (через конформацию ванны) все аксиальные заместители становятся экваториальными и наоборот (см. Конформационный анализ). Для циклов больших размеров число конформаций возрастает, поэтому такие соед. существуют в виде неск. взаимопревращающихся конформеров. Так, для циклогептана возможны 4 устойчивые конформации искаженное кресло (твист-кресло), кресло, ванна, искаженная ванна (твист-ванна), ддя циклооктана - 11 конформаций. [c.364]

Важна стереохимия циклогексана и его производных. Циклогексан существует в трех главных конформациях кресло, ванна и искаженная ванна. Наиболее устойчива конформация кресла. Атомы" водорода в циклогексане называют аксиальными или экваториальными, в зависимости от того, направлена ли углерод-водородная связь перпендикулярно или приблизительно параллельно к плоскости, проходящей через середину всех С—С-связей кольца. [c.132]

Тризамещенные производные бензола Циклогексан (форма ванны) [c.230]

Реакции (изомеризации, циклизации) представленные на рис. 10. параллельно оси абсцисс, протекают на кислотных центрах, а изображенные параллельно оси ординат — на металлических цен — трах гидрирования—дегидрирования. Согласно этой схеме, н — гексан сначала дегидрируется на металлических центрах с образо — ванием н —гексена, который мигрирует к соседнему кислотному це1 тру, где протонизируется с образованием вторичного карбени — евого иона, затем изомеризуется в изогексен или циклизуется в мепилциклопентан с последующей изомеризацией в циклогексан (возможна циклизация изогексена сразу в циклогексан). Последний на металлических центрах дегидрируется с образованием конечного продукта — бензола. Возможны и другие маршруты образования ароматических углеводородов. [c.181]

Одним из первых успехов только что нарождавшейся стереохимии Циклических соединений явилось создание теории напряжения Байера, успешно и красиво объяснившей неустойчивость циклопропана и циклобутана и высокую стабильность соединений ряда цикло-пентана. Байер обратил внимание на то, что в трехчленных и четырехчленных кольцах по очевидным геометрическим причинам валентные углы углерода (109°28 ) должны уменьшиться до 60 и 90°, соответственно, создавая в результате значительное напряжение молекул. Наоборот, в пятичленном кольце циклопентана по той же причине углы почти точно соответствуют валентному углу. Однако дальнейшее развитие теории встретилось с неожиданными трудностями. Плоские, по представлениям Байера, кольца циклогексана, циклогептана и т. д. должны были бы характеризоваться растущим с увеличением кольца напряжением, но оказалось, что они весьма устойчивы. Особенно устойчивыми оказались циклогексан и его производные, а также синтезированные Ружичкой соединения с числом атомов С в цикле от 15 до нескольких десятков. По теории напряжения существование таких соединений вообще считалось невозможным. Правда, в дальнейшем Заксе и Мор показали, что циклогексан может быть свободен от байеровското напряжения, если его атомы углерода расположены не в плоскости, а в пространстве. Они предложили две такие пространственные модели, получившие названия кресла XI и ванны, или лодки, XII. Казалось бы, эти формы совершенно равноценны и должны отвечать двум изомерным цик-логексанам, которые, возможно, трудно или совсем неразделимы. Однако в дальнейшем различными физическими методами (с помощью спектров комбинационного рассеяния [571, ИК-спектроскопин [c.37]

В форме XII расположение восьми атомов водорода при С-2, С-3, С-5 и С-6 друг относительно друга приблизительно такое же, как в заслоненной конформации этана. По этой причине потенциальная энергия формы XII значительно выше, чем формы XI. Но в форме XII имеется еще одно, особое, взаимодействие между атомами Н при С-1 и С-4. Связи этих атомов неравноценны две из них направлены от кольца (их называют бушпритными и обозначают буквой 6), а две другие направлены навстречу друг другу, хотя и под некоторым углом (их называют флагштоковыми и обозначают буквой /). Атомы й-Н не могут взаимодействовать между собой и слабо взаимодействуют с атомами Н при соседних углеродах, однако взаимодействие двух атомов /-Н очень велико. Действительно, расстояния между центрами двух /-Н атомов ( 0,18 нм) меньше суммы ил ван-дер-ваальсовых радиусов (0,24 нм) поэтому потенциальная энергия формы XII, учитывая все эффекты, должна быть больше, чем у XI на 38—46 кДж/моль. Это объясняет, почему циклогексан состоит практически только из одной формы, а не является смесью XI и XII. [c.39]

При наличии в циклогексановом кольце заместителей возникают возможности для появления новых конформационных эффектов, отсутствующих в самом циклогексане. Это можно проследить на примере метилциклогексана. Если в форме XI заместить метильной группой один из е-Н атомов циклогексана, то расстояние между центром любого Н-атома метильной группы и центром ближайшего атома е-Н или а-Н кольца будет не меньше 0,25 нм, т. е. немного превысит сумму двух ван-дер-ваальсовых радиусов атомов Н (0,24 нм). Следовательно, сколько-нибудь существенного ван-дер-ваальсового взаимодействия в случае е-СНз не возникает. Однако [c.40]

Как и в циклогексане, форма кресла энергетически более выгодна. Переход кресла в ванну у циклогептана осуществляется легче, чем в циклогексане (высота барьера этого перехода у циклогептана 36 кДж/моль [72], у циклогексана 53,2 кДж/моль). Циклогептан, как и циклопентан, способен к псевдовращению это делает обе формы циклогептана гибкими. Конформацию кресла с наиболее выгодным расположением атомов С и Н называют скошенным креслом или гаисг-креслом. [c.44]

Из электронных спектров рассеяния, спектров Рамана и инфракрасных спектров, а также на основании те)).модинамическнх измерений был сделан вывод, что при комнатной температуре циклогексан существует главным образом в форме кресла. В газообразном состоянии форма кресла частично переходит в форму ванны, энергия которой приблизительно на 5,6 кал1моль выше. Для этого достаточно повернуться только половине молекулы, так что в качестве промежуточной ступени образуется не планарная, а такая конфигурация, при которой лишь пять С-атомов лежат в одной плоскости, а шестой атом остается вне этой плоскости, на своем прежнем месте (форма кровати ). В зависимости от того, как циклогексановое кольцо замещено и связано с другими кольцевыми системами, стабильной является та или иная его конфигурация. [c.797]

Переходя из одной конформации в другую, циклогексан промежуточно образует не энергетически невыгодную плоскую структуру, а гвисг-форму (8) (искаженная скошенная ванна), в которой ослаблено как трансаннулярное (бушпритное), так н торсионное напряжение. Энергия гвист-конформации на 6,2 кДж/моль меньше, чем энергия конформации ванны. [c.481]

Шестичленные циклы при отсутствии сопряжения также неплоски и не напряжены. Как и циклогексан, они могут существовать в конформациях твист-, ванна и кресло. При этом конформация ванны менее выгодна энергетически из-за взаимного отталкивания группировки, занимающей п-положение по отношению к металлу в хелатном цикле, и аксиального лиганда (рис. 3.9). С другой стороны, если возможно образование водородной связи между ними, это стабилизирует конформацию ванны. Как правило, шестичленные металлсодержащие циклы гораздо сильнее изогнуты, чем циклогексан, и менее устойчивы по сравнению со своими пятичленными аналогами. Это можно показать, сравнив константы у.п для реакций образования комплексов Си + и Ni + с этилендиамином (Еп) и триметилендиамином (Trim) по уравнению [c.123]

Барьер, разделяющий формы кресла и ванны, в циклогептане заметно меньше, чем в циклогексане (соответственно 36 и 53 кДж/моль). Обе формы циклогептана (а не только одна, как у циклогексана) обладают конформационной подвижностью. Все это приводит к тому, что разности энергий между цис- и транс-изомерными двузамещенными циклогептанами меньше, чем у соответствующих производных циклогексана. У производных циклогептана с двумя разными заместителями могут существовать 20 и более конформаций, в связи с чем изучение конформационного равновесия в таких соединениях представляет собой весьма сложную задачу [83]. [c.368]

Под названием твистана известна структура, которую можно представить как циклогексан в форме искаженной ванны (твист-форма, отсюда и название твистан) с двумя дополнительными диметиленовыми мостиками [c.407]

С помощью обобщенной решеточной теории удалось достигнуть хорошего согласия рассчитанных функций смешения с экспериментальными в системах весьма сложного типа. Для примера на рис. 65, б представлены рассчитанные и найденные из опыта значения функций смешения в системе н-бутанол—циклогексан (модель молекулы спирта была описана ранее для циклогексана (В) было принято, что гв = 5 и все контактные участки принадлежат к одному классу, число их 12). Значение обобщенной теории состоит также в том, что она позволяет оценить, как влияют различные молекулярные факторы (энергия водородной связи, энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий, размеры молекулы) на термодинамические функции. смешения и процессы ассоциации в растворе. [c.433]

Подобно циклогексану дегидрируются его моно- и полизамещен-ные. Для дегидрогенизации полизамещенных необходимо, чтобы все заместители находились по одну сторону плоскости кольца. Характер дегидрогенизации не изменится, если один или несколько атомов шестичленного кольца будут замещены атомами азота. Для реакции дегидрирования цикланов секстетная модель позволяет предвидеть, что из элементов периодической системы катализаторами могут быть металлы, кристаллизующиеся в гранецентриро-ванной кубической и гексагональной решетках. Более того, кратчайшие межатомные расстояния металлов — катализаторов, равные атомному диаметру d, должны лежать в определенных пределах, так как атомы Н в циклогексане будут или слишком удалены от притягивающих их атомов катализаторов, или кольцо не наложится плоско на грань решетки. Этим условиям отвечают металлы со значениями d, лежащими в пределах от 2,7746 10 (Pt) до 2,4916Х Х10- см (Ni). [c.75]

Выверка границы кипения фракции питания риформинг-установки. Эта возможность связана с выверкой начальной точки кипения питания риформинг-установки с тем, чтобы свести до минимума количество бензола или предшествующих бензолу продуктов, таких как циклогексан и метилциклопентан, в питании, подаваемом в риформинг-установку. Бензол и продукты, предшествующие бензолу, потом отправляются в установку изомеризации, где бензол насыщается. Установка изомеризации С -С насыщает бензол и возмещает разностный октан тяжелой фракции лигроина. Для реакции насыщения в установке изомеризации треб уется добавочный водород. При некоторых видах исходного сырья удаление достаточного количества предшествующих продуктов, чтобы удовлетворить строгим требованиям спецификации, может оказаться невозможным. В некоторых случаях риформинг-установка с высоким давлением может,несмотря на удаление предшествующих углеродов С , образовывать слишком много бензола через деалкилиро-вание тяжелых ароматических соединений. Платформинг-установка с НРК низкого давления доводит до минимума деалкилирование тяжелых ароматических веществ и позволяет осуществлять эффективный процесс при высокооктановой жесткости, требуемой для того, чтобы компенсировать потери октана из тяжелой фракции С , которая удалена из питания риформинг-установки. Вполне возможно, что потребуется переоборудование в устройство, разделяющее лигроин. [c.230]

Другой важной особенностью гетероциклических соединений является уменьшение ван-дер-ваальсовых взаимодействий, что является результатом замены метиленовой группы в циклогексане двухкоорднна-цнонным кислородом, трехкоордннапионным ааотом и двух- или трехкоординационной серой. Этот эффект отчетливо виден на примере 1 с-5-трег-бутил-2-метил-1,3-диоксана, в предпочтительной конформации которого грет-бутильная группа имеет аксиальную ориентацию, а метнльная группа — экваториальную 172], [c.93]

Конформация основных циклических систем. Для молекулы циклогексана возможны две свободные от углового напряжения (см. Напряжение молекул) формы кресло (ф-ла X) и ванна (XI). Конформация ванны сильно дестабилизирована внутримол. невалентными взаимод., прежде всего между т. наз, флагштоковыми атомами водорода. Неск, более стабильная конформация скрученной ванны ( твист -форма XII) все же на 23,4 кДж/моль выше по энергии, чем конформация кресла. Поэтому циклогексан при обычной т-ре на 99,9% существует в форме двух быстро интерконвертирую-щих кресловидных конформаций. При переходе между ними [c.459]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология