Читать книгу Organische Chemie - Neil E. Schore - Страница 59

1 (a) Das wäre gerade ein Drittel der Energiedifferenz zwischen gestaffelter und verdeckter Konformation von Ethan, etwa 4 kJ/mol.

2 (b) Verdeckte Methyl/H-Konformationen gibt es in Propan und Butan. In Propan sind die ekliptischen Konformationen 13.4 kJ/mol energiereicher als die gestaffelten und liegen damit 1.3 kJ/mol über der Torsionsenergie von Ethan (12.1 kJ/mol). Dieser Überschuss entspricht der Differenz zwischen verdeckter CH3/H- und verdeckter H/H-Konformation, sodass wir für die Methyl-Wasserstoff-Wechselwirkung geschätzt etwa 5.4 kJ/mol erhalten. Diese Schätzung lässt sich anhand der verdeckten 60°- und 300°-Konformationen von Butan in Abb. 2.13 prüfen. Jede enthält eine verdeckte H/H- und zwei verdeckte CH3/H-Wechselwirkungen, ihre Energie sollte daher 4.2 + 2(5.4) = 15.0 kJ/mol betragen, genau wie es das Diagramm zeigt. Diesem Beispiel zufolge scheinen die Werte additiv zu sein und lassen sich allgemein zur Vorhersage von Konformationsenergien nutzen.

3 (c) Die ekliptische CH3/CH3-Konformation in Butan (180° in Abb. 2.13) ist 20.5 kJ/mol energiereicher als die stabilste Konformation. Wenn man annimmt, dass hierbei 8.4 kJ/mol von den beiden verdeckten Wasserstoffatompaaren stammen, erhalten wir einen Wert von 12.1 kJ/mol für die Methyl-Methyl-Wechselwirkung.

4 (d) Der Energiewert einer gauche-Wechselwirkung zwischen zwei Methylgruppen ergibt sich direkt aus der Energiedifferenz zwischen der anti- und der gauche- Form von Butan: 3.8 kJ/mol.