Química Orgânica 1 · Eliminação e caminhos competitivos
A locked chair with an axial leaving group
Condições: cis-1-Bromo-4-tert-butylcyclohexane with sodium ethoxide in ethanol; E2 branch only. The chair shown, with tert-butyl equatorial, is essentially the only populated conformer, and in the cis isomer it puts Br axial (up). The two ring carbons next to the carbon bearing Br are mirror-image positions: each has an axial H anti to Br, and eliminating toward either gives one enantiomer of 4-tert-butylcyclohexene, so the product is racemic. Use the separately drawn axial H. Other ring hydrogens are implicit. Product ring geometry is schematic: cyclohexene adopts a half-chair.
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 3 passos escritos
Why is this isomer fast?
The trans isomer, with Br equatorial in its locked chair, eliminates far more slowly under the same conditions. Compare where Br points in each isomer.
Eliminate from the locked chair
The axial C2–H bond points straight down and the axial C1–Br bond straight up: they are anti-periplanar (trans-diaxial), so the E2 transition state is reached without any ring flip.
As setas curvas
- An ethoxide lone pair bonds to the separately drawn axial H next to the carbon bearing Br.
- The C2–H pair becomes the C1=C2 π bond.
- Bromide leaves with the axial C1–Br pair in the same step.
4-tert-Butylcyclohexene
The π bond joins the carbon that bore Br to its neighbor, and the tert-butyl group stays at the opposite ring carbon: 4-tert-butylcyclohexene. Ethoxide became ethanol and bromide balances Na⁺. Eliminating toward the other neighboring ring carbon instead gives the mirror-image alkene at the same rate, so the product is racemic.
O que você vai praticar
Use a tert-butyl conformational lock to explain why cis-1-bromo-4-tert-butylcyclohexane already holds Br axial and undergoes fast E2.
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