[Wade L.G.] - Química Orgánica Tomo 1

1 0 8 CAPÍTULO 3 Estructura y estereoquím ica d e los alcanos
proyección de Newman
del ciclopropano
■ FIGURA 3-16
Tensión torsional del ciclopropano. Todos los átomos de hidrógeno están eclipsados, lo que genera una tensión
torsional que contribuye a la tensión total (te anillo.
3-12C Ciclobutano
La tensión total de anillo del ciclobutano es casi tan grande como la del ciclopropano, pero se
distribuye sobre cuatro átomos de carbono. Si el ciclobutano fuera perfectamente plano y
cuadrado, tendría ángulos de enlace de 90°. Sin embargo, una geometría plana requiere que
todos los enlaces estén eclipsados, como en el ciclopropano. Para reducir esta tensión torsional,
el ciclobutano en realidad adopta una forma ligeramente plegada, con ángulos de enlace de 8 8 °.
Estos ángulos de enlace más pequeños necesitan una tensión angular un poco mayor que los ángulos
de 90°, pero la liberación de parte de la tensión torsional parece compensar el ligero incremento
en la tensión angular (figura 3-17).
ángulos de enlace (te
H
conformación ligeramente plegada
proyección de Newman de un enlace
■ FIGURA 3-17
La conformación del ciclobutano es ligeramente plegada. Los pliegues evitan en parte que los enlaces estén eclipsados,
como muestra la proyección de Newman. Compare esta estructura real con la estructura hipotética plana de la figura 3-14.
La conformación del aclopentano
es importante, ya que la ribosa y
la desoxirribosa, los azúcares
componentes del ARN y ADN,
respectivamente, adoptan conformadones
de anillo tipo ciclopentano.
Estas conformaaones son
cruciales para las propiedades y
reacciones del ARN y ADN.
PROBLEMA 3 -1 9
El trans-1,2-dimetilciclobutano es más estable que el c/s-1,2-dimetilciclobutano, pero el cis-13-dimetilciclobutano
es más estable que el íraro-13-dimetilciclobutano. Utilice dibujos para explicar estas
observaciones.
3-12D Ciclopentano
Si el ciclopentano tuviera la forma de un pentágono regular plano, sus ángulos de enlace serían
de 108°, cercanos al ángulo tetraèdrico de 109.5o. Sin embargo, una estructura plana requiere
que todos los enlaces estén eclipsados. El ciclopentano en realidad adopta una conformación
de “sobre” ligeramente doblado que reduce el eclipsamiento y disminuye la tensión torsional
(figura 3-18). Esta conformación no está fija, ondula por el movimiento térmico ascendente
y descendente de los cinco grupos metileno. La “pestaña” del sobre parece moverse alrededor
del anillo, conforme la molécula ondula.