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Tutorial MenueDie Stoffklasse der aliphatischen KohlenwasserstoffeLerneinheit 11 von 14

Cycloalkene

Cycloalkene: Physikalische Eigenschaften

Genau wie bei den linearen Alkenen besitzen die Cycloalkene eine cis/trans-Isomerie. Die heutige offizielle Bezeichnung nach IUPAC lautet E/Z-Isomerie, der Begriff cis/trans-Isomerie ist jedoch durchaus noch häufig gebräuchlich. Man betrachtet die Substituenten an der Doppelbindung und ordnet ihnen Prioritäten zu. Liegt auf beiden Seiten der Doppelbindung die jeweils höhere Priorität auf der gleichen Seite, so liegt die cis- oder (Z)-Verbindung vor. Liegen die beiden höheren Prioritäten auf den gegenüberliegenden Seiten, so handelt es sich um die trans- oder (E)-Verbindung.

Tab.1
cis- und trans-1,2-Dibromcycloocten
cis-1,2-Dibromcycloocten trans-1,2-Dibromcycloocten
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Cycloalkene bilden die Ausnahme der sonst gültigen Regel, dass trans-Alkene stabiler sind als cis-Alkene. Hier sind die cis-Isomeren die stabilere Form. Vor allem die kleineren Cycloalkene weisen schon in der cis-Form eine hohe Ringspannung auf. Die trans-Verbindungen sind nur bei größeren Ringen stabil, weil das Molekül bei der trans-From sehr stark gedreht wird. In der 3D-Darstellung von Cycloocten sieht man dies sehr deutlich. Die Ringspannung der Cycloalkene lässt sich ganz einfach erfahren, wenn man mit einem Molekülbaukasten die cis- und trans-Isomere nachbaut.

Der kleinste unsubstituierte Ring, bei dem ein isolierbares trans-Isomer bekannt ist, ist das Cycloocten. Das cis-Isomer ist um 38,5 kJmol-1 stabiler als das trans-Isomer.

Tab.2
cis- und trans-Cycloocten
cis-Cycloocten trans-Cycloocten
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trans-Cycloocten ist ein Beispiel für eine Verbindung, die chiral ist obwohl sie kein Stereozentrum besitzt. Die Energiebarriere für die Racemisierung liegt bei 151 kJmol-1 . Die Racemisierung erfolgt hier durch die Änderung der Konformation, bei der die Doppelbindung um 180° gedreht wird.

Abb.1
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