E2 в циклогексанах
Транс-диаксиальное отщепление
В кресле циклогексана анти-перипланарны только два аксиальных заместителя соседних атомов.
Как найти отщепляемый водород в циклогексане
- Нарисуйте кресло с аксиальной уходящей группой (если нужно — после инверсии кольца).
- У соседних атомов найдите аксиальные водороды — они направлены в противоположную сторону.
- Отщепляются только они; экваториальные водороды не анти к уходящей группе.
- Если в устойчивом кресле группа экваториальна, E2 идёт через менее выгодное кресло — медленнее.
Примеры
1. Бромциклогексан: в кресле с аксиальным бромом два аксиальных β-водорода (у C2 и C6).
2. цис-1-Бром-4-трет-бутилциклогексан: трет-бутил экваториален, бром аксиален — E2 быстро.
3. транс-1-Бром-4-трет-бутилциклогексан: бром экваториален и не может стать аксиальным (трет-бутил держит кресло) — E2 в сотни раз медленнее.
errorЭкваториальный водород не отщепляется
Экваториальная связь C–H соседнего атома стоит гош к аксиальной связи C–X, а не анти.
edit_noteПопробуйте сами
Может ли E2 идти из конформации, где бром экваториален?
expand_moreПоказать решение
Нет: экваториальная связь C–Br не анти ни к одной связи C–H соседних атомов.
Зайцев против геометрии
В кольце правило Зайцева выбирает только среди анти-водородов.
Как предсказать алкен в замещённом циклогексане
- Возьмите кресло с аксиальной уходящей группой (даже если оно менее выгодно).
- Отметьте аксиальные водороды у обоих соседей.
- Из доступных выберите алкен по Зайцеву; если у более замещённого соседа аксиального H нет — получится менее замещённый алкен.
- Скорость пропорциональна доле реакционноспособного кресла: \(K = e^{-\Delta G/RT}\).
Примеры
1. Неоментилхлорид (Cl аксиален в устойчивом кресле) + \(\ce{C2H5ONa}\) → 3-ментен 75 % (по Зайцеву) + 2-ментен 25 %.
2. Ментилхлорид (Cl экваториален) реагирует примерно в 200 раз медленнее и даёт только 2-ментен: в кресле с аксиальным хлором аксиален и изопропил, а водород его атома — экваториален.
errorЗайцев — только среди анти-водородов
Более замещённый алкен не образуется, если у нужного атома нет аксиального водорода.
edit_noteПопробуйте сами
Какой алкен главный при E2 цис-1-бром-2-метилциклогексана с этилатом натрия?
expand_moreПоказать решение
1-Метилциклогексен: в кресле с аксиальным бромом метил экваториален, у C2 есть аксиальный H.
push_pinГлавное
В кресле анти-перипланарны только аксиальные заместители соседних атомов (один вверх, другой вниз). Уходящая группа должна быть аксиальной; отщепляются только аксиальные β-водороды. Если в устойчивом кресле группа экваториальна, реакция идёт через менее выгодную конформацию — медленно; правило Зайцева действует только среди анти-водородов.
Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.