Alcani

CICLOALCANI

Nei cicloalcani non bisogna più cercare la catena principale perché

sappiamo

che è quella chiusa. I composti che fuoriescono sono i sostituenti.

Ma cambia

la numerazione perché sono tutte estremità, quindi si dà il numero

1 al

carbonio a cui è legato il sostituente che viene prima

alfabeticamente. E poi si

continua andando verso destra o verso sinistra in base a dov’è

posto l’altro

sostituente (sempre per fargli avere il numero minore). Però quando

si hanno 3

sostituenti non si parte a numerare dal gruppo alfabeticamente

precedente

ma si deve dare il numero più basso a tutti i sostituenti (quindi ad

esempio

se ci sono sia etile sia metile, si può partire dal metile pur di dare il

numero più

basso a tutti i sostituenti) però quando si scrive comunque si mette

prima

l’etile e poi il metile come al solito, cambia solo nella numerazione.

ISOMERI GEOMETRICI

I sostituenti però non sono sempre tutti sullo stesso piano (e nei

cicli non si può

ruotare un legame come si può fare in un alcano normale), possono

stare sopra

e sotto il piano, quindi esistono gli isomeri chiamati isomeri

geometrici

(stessa formula ma non si possono interconvertire l’uno nell’altro

per semplice

rotazione attorno un legame, cioè sono fissi). A livello di

nomenclatura si

distinguono mettendo il prefisso cis- se i sostituenti sono dalla

stessa parte del

piano, trans- se sono uno sopra e uno sotto.

CONFORMAZIONE A SEDIA E A BARCA

Nei cicloalcani però sorge un problema chiamato tensione angolare

che è

quello che accade quando il carbonio del cicloalcano (ibridato sp3,

con angoli di

109,5°) e più precisamente i carboni del ciclopropano (3 carboni) si

devono

stringere formando angoli di 60°. Questo avviene soprattutto nei

termini più

piccoli (ciclopropano a 60° e ciclobutano a 90° perché sono 4)

tendono a

rompersi facilmente e a tornare a catena aperta.

Un altro problema dei cicloalcani è la tensione torsionale, cioè non

si

possono ruotare i legami del ciclo perché sennò si romperebbe e

tornerebbe

aperto. Inoltre, in tutti i cicli, gli idrogeni che si osservano eclissano

quelli

dietro. L’unico ciclo che risolve questi problemi è il cicloesano che

viene

disegnato nella conformazione a sedia perché così i carboni hanno

gli angoli

di 109,5° e inoltre gli idrogeni sono sfalsati rispetto a quelli dietro

quindi si

vedono tutti. Gli idrogeni possono essere assiali ed equatoriali:

assiali sono

quelli perpendicolari (messi per lungo) ma devono essere sfalsati

quindi uno

verso l’alto e quello del carbonio adiacente si fa verso il basso,

mentre quelli

equatoriali vanno verso l’esterno e per essere sfalsati si inclinano al

contrario di quelli assiali (se l’assiale è verso l’alto, l’equatoriale

andrà verso il

basso e viceversa). Esiste anche l’inversione ad anello, cioè c’è

sempre un

equilibrio tra le due forme (quella normale e quella ribaltata). Ma il

cicloesano

esiste anche nella conformazione a barca (si avvicinano i due

estremi)

sempre con angoli di 109,5° ma ci sono gli idrogeni davanti che

nascondono

quelli dietro e gli idrogeni dei vertici troppo vicini (interazione ad

asta di

bandiera) che quindi tendono a respingersi (si tende ad evitare).

Esiste anche

la conformazione a twist o barca ritorta (incrocio di punte) ma

anch’esso

non è stabile perché vi sono troppi idrogeni vicini tra loro. Quindi si

disegna

sempre a sedia. Se si deve però aggiungere un sostituente, si deve

mettere

in posizione assiale o equatoriale? Nella maggior parte dei casi si

mette