3.12
الشكلان الكرسيان من الهكسان الحلقي ، عند التوازن ، لهما طاقات واستقران متطابقة ، حيث يمثل كل متوافق حوالي 50٪ من خليط التوازن.
إن استبدال ذرة الهيدروجين بمجموعة ألكيل يجعل المطابقتين غير متكافئتين من الناحية الحيوية.
على سبيل المثال ، في ميثيل سيكلوهكسان ، تحتل مجموعة CH3 موقعا محوريا في شكل كرسي واحد وموقعا استوائيا في آخر.
يحتوي التشكل المحوري على طاقة مرتفعة تبلغ حوالي 7.6 كيلو جول مول −1 مقارنة بالتشكل الاستوائي ، مما يجعل الأخير أكثر استقرارا.
وبالتالي ، فإن التشكل الاستوائي يتكون من حوالي 95٪ من خليط التوازن. السؤال هو - ما هو سبب مثل هذه الاختلافات في الطاقة والاستقرار؟
تكشف الدراسات أنه في التشكل المحوري ، تواجه هيدروجينات الميثيل تفاعلات تشتت مثيرة للاشمئزاز مع الهيدروجين المحوريين المتوازيين والمتمركزين عن كثب على نفس الجانب من الحلقة.
تسمى هذه السلالة الفراغية غير المواتية بين المجموعات على C1 و C3 أو C5 بالتفاعل ثنائي المحور 1،3 ، وهو تفاعل غاش.
يساهم كل تفاعل gauche بحوالي 3.8 كيلو جول من الطاقة الإضافية.
مثل هذه التفاعلات الغوش غائبة في التشكل الاستوائي حيث يتم وضع مجموعة الميثيل ضد C3 و C5. ومن ثم ، فإن جزيئات ميثيل سيكلوهكسان تتبنى في الغالب الشكل الاستوائي منخفض الطاقة والأكثر استقرارا.
في الألكانات الحلقية أحادية الاستبدال ، مع زيادة حجم البديل ، تصبح التفاعلات ثنائية المحور 1،3 أقوى ، مما يتسبب في أن يصبح فرق الطاقة بين المطابقتين أكثر وضوحا.
يتضح هذا بشكل خاص عندما يكون البديل عبارة عن مجموعة ثلاثية البوتيل. يعتبر التشكل الاستوائي منخفض الطاقة أكثر استقرارا من التشكل المحوري ، مع وفرة تبلغ 99٪.
في الألكانات الحلقية ثنائية الاستبدال - مثل ثنائي ميثيل سيكلوهكسان ، يقلل التنافر الفراغي المتزايد بين مجموعات الميثيل من احتمالية التشكل المحوري في جزيئاته.
يناقش هذا الدرس استقرار السيكلوهكسان المستبدل مع التركيز على طاقات المطابقات المختلفة وتأثير التفاعلات ثنائية المحو- 1،3.
تخضع المطابقتان الرئيستان لل…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.