[유기화학] 5. 사이클로알케인(3) - 여러 고리 화합물 (decalin, norbonane, spiro)

1. Decalin

 

1) 명명법

- bridge head에 있는 탄소를 1번으로 하고 탄소수가 많은 고리부터 번호를 매긴다.

- bridge head 탄소를 제외한 고리에 있는 탄소의 숫자를 명명에 포함시킨다. 

2) 이성질체

맥머리의 유기화학 그림4.17

- cis-Decalin : ring-flip가능

- trans-Decalin : ring-flip 불가능

3) 안정성

- 의자 형태의 구조를 그리고 고우시 상호작용과 1,3 이축방향 상호작용 등의 steric을 확인해보면 아래와 같이 안정성이 비교가 된다. 

 

 

2. Norbonane

 

1) 명명법

- bridge head 탄소를 1번으로 하고 탄소수가 많은 고리 쪽을 먼저 번호를 매긴다.

- 치환기가 있는 경우 우선순위가 높은 치환기의 번호가 작아지도록 매긴다. 

맥머리의 유기화학 136p 

2) 입체화학

- 위에서 보이는 구조(Top view)와 측면에서 보이는 구조(Side view)를 보면서 steric, 대칭면 등을 확인 

-> 입체화학을 고려해서 반응을 진행시킨다. 

3) Bredt's rule

- 다리 걸린 이고리 화합물에는 brige head에 π- 결합이 존재할 수 없다. 

- 7각 고리까지 성립

- SN2, SN1, E2, E1 반응이 일어날 수 없음

-> SN2: 3차 탄소로 인해 입체장애가 크다.

-> SN1: 3차 탄소양이온이 형성되는데 이 때 탄소의 혼성오비탈은 sp2이다. 하지만 평면이 아니기 때문에 반응을 할 수 없다. 

-> E2: Bredt's rule에 따라 일어나지 않음

-> E1: SN1 반응이 일어나지 않은 이유와 같음

- 8각고리부터는 π- 결합 존재 가능하다 (Anti-Bredt's rule)

※ Bridge head에는 탄소양이온(X) , 탄소라디칼(O), 탄소음이온(O) 가능하다.

 

3. Spiro 화합물

 

1) 명명법

- bridge head 탄소가 1번이 아니다.

- 탄소의 수가 적은 고리에 먼저 번호를 매긴다

2) 입체화학