La conformación de los seis miembros del anillo de constituir un puente compuesto

Question

¿Cuál es la conformación del ciclohexano anillo constituyendo [2.2.1]-bicycloheptane? Es en barco o trenzado barco? Es que la conformación abundante en otros bicíclico los sistemas que contienen un anillo de ciclohexano?

EDIT: De la Moderna Síntesis Orgánica por Zweifel me llevó a la siguiente imagen:

lo que está en contradicción con las respuestas actuales. ¿Alguien puede dar cuenta de esta observación?

Answer 1

De acuerdo a la estructura determinada por difracción de electrones, norbornano está presente en el puente del barco de conformación. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01014a032, ver Figura.

Norbornano y sus derivados se utilizan a menudo para estudiar el efecto de guinea ecuatorial y axial de sustitución de ciclohexano y se considera rígida. Por lo tanto, no espero significativo de la población de la segunda ajustador que ha esbozado.

Editar: Para el [2.2.2]bicyclooctane (no la lactona mencionados en la pregunta), ambos confórmeros son conocidos en crystalographic de la base de datos.

Tener en cuenta, que bicyclooctane constist de tres hipotéticos cyclohexanes, posiblemente equivalentes por simetría.

Para cualquier compuesto de interés, usted debe encontrar suficientes datos cristalográficos de la base de datos, pero me gustaría esperar todas las conformaciones de existir.

Answer 2

Norbornano, como se ha mencionado por las otras respuestas fuerzas del anillo de ciclohexano en un prototipo de "barco" de la conformación. El puente de carbono crea dos de los cinco miembros de los anillos en el nivel de energía de la envolvente o "pucker" conformación:

Puesto simplemente, el 1 de carbono sistema de puente crea una muy rígido sistema. Mientras que hay muchos eclipsado C-H de las interacciones, el cambio de conformación requeriría de estiramiento de los bonos o de los ángulos de las distorsiones que son mucho más altos en energía.

En las grandes bicycloalkanes, como biciclo[2.2.2]octano, ahora hay más flexibilidad conformacional a adoptar un twist-boat conformación:

Aviso que a partir de los carbonos cabeza de puente, hay muchos eclipsando las interacciones. En Avogadro, puedo ver todo esto con el barco de la conformación de la torcedura en el giro del barco:

Mientras que es importante hacer un análisis conformacional de cada molécula (interacciones pequeños, puede cambiar el nivel de energía ajustador), yo diría que la mayoría de las grandes bicycloalkanes a adoptar twist-boat configuraciones.

Answer 3

Su molécula es "biciclo[2.2.1]heptano", también llamado "norbornano".

Y se ve como:

Coordenadas:

C    -0.336900000000      0.382800000000      0.560000000000
C     1.186600000000      0.194300000000      0.678100000000
C     1.458300000000     -0.983300000000     -0.277900000000
C     0.054500000000     -1.313600000000     -0.817600000000
C    -0.397400000000     -0.196100000000     -1.775400000000
C    -0.669200000000      0.981300000000     -0.819300000000
C    -0.819800000000     -1.054000000000      0.403500000000
H    -0.777400000000      0.930600000000      1.394100000000
H     1.468700000000     -0.067200000000      1.698900000000
H     1.738100000000      1.093400000000      0.400200000000
H     1.874300000000     -1.831700000000      0.267200000000
H     2.157900000000     -0.722600000000     -1.072900000000
H    -0.028300000000     -2.315100000000     -1.241800000000
H    -1.309100000000     -0.480900000000     -2.302600000000
H     0.360200000000      0.039800000000     -2.523700000000
H    -1.716400000000      1.283000000000     -0.870400000000
H    -0.059000000000      1.855400000000     -1.049900000000
H    -1.889000000000     -1.133000000000      0.198000000000
H    -0.570700000000     -1.688700000000      1.255400000000

Podría dibujar en 3d de twisted barco? (definitivamente no es la mínima energía ajustador)

Puedo tratar de calcular la energía de los confórmeros por-química cuántica, pero no es un problema de minimización conduce a la embarcación de su conformación.

Este es MO de norbornano:

Esta es la estructura 3d de las 2-Oxabicyclo(2.2.2)octan-3-ona ((1s,4s)-2-oxabicyclo[2.2.2]octan-3-one):

y coordenadas xyz:

C     0.863100000000      0.683400000000      0.628700000000
C     1.100200000000     -0.847300000000      0.586700000000
C    -0.188300000000     -1.567200000000      0.104800000000
C    -1.274300000000     -0.508200000000     -0.211400000000
C    -0.760200000000      0.456300000000     -1.309800000000
C     0.533400000000      1.154500000000     -0.810100000000
C    -0.391200000000      0.927800000000      1.487000000000
O    -0.385000000000      1.631600000000      2.492800000000
O    -1.472000000000      0.267900000000      0.979400000000
H     1.721200000000      1.214600000000      1.041700000000
H     1.383200000000     -1.208500000000      1.576700000000
H     1.934600000000     -1.081400000000     -0.074900000000
H    -0.549400000000     -2.249900000000      0.875300000000
H     0.019000000000     -2.174800000000     -0.776900000000
H    -2.210400000000     -0.981200000000     -0.509400000000
H    -1.525500000000      1.199400000000     -1.538800000000
H    -0.568800000000     -0.088500000000     -2.235000000000
H     0.404800000000      2.237900000000     -0.827600000000
H     1.365600000000      0.933900000000     -1.479200000000

No sé lo que los autores llaman "twist barco", pero para los compuestos, que se preguntan acerca de, definitivamente hay sólo un ajustador!

Para la visualización de estas geometrías se puede utilizar una gran cantidad de software - chemcraft, DVM, de avogadro, pymol...