En química orgánica , antiperiplanar o antiperiplanar describe el ángulo de enlace A-B-C-D en una molécula. En este confórmero , el ángulo diédrico del enlace A-B y el enlace C-D es mayor que +150° o menor que −150° [1] (Figuras 1 y 2). Antiperiplanar se utiliza a menudo en los libros de texto para referirse estrictamente a anticoplanar, [2] con un ángulo diédrico A-B C-D de 180° (Figura 3). En una proyección de Newman , la molécula estará en una disposición escalonada con los grupos funcionales antiperiplanares apuntando hacia arriba y hacia abajo, a 180° de distancia entre sí (ver Figura 4). La Figura 5 muestra 2-cloro-2,3-dimetilbutano en una proyección de caballete con cloro e hidrógeno antiperiplanares entre sí.
Synperiplanar o sinperiplanar es similar a antiperiplanar. En el confórmero sinperiplanar, A y D están en el mismo lado del plano del enlace, con el ángulo diédrico de A-B y C-D entre +30° y −30° (ver Figura 2).
Un factor importante en el confórmero antiperiplanar es la interacción entre orbitales moleculares. La geometría antiperiplanar colocará un orbital enlazante y un orbital antienlazante aproximadamente paralelos entre sí, o sinperiplanares. La Figura 6 es otra representación del 2-cloro-2,3-dimetilbutano (Figura 5), que muestra el orbital de enlace C-H, σ C-H , y el orbital antienlazante C-Cl, σ* C-Cl , sin -periplanar. Los orbitales paralelos pueden superponerse y verse involucrados en hiperconjugación . Si el orbital enlazante es un donante de electrones y el orbital antienlazante es un aceptor de electrones, entonces el orbital enlazante podrá donar electronegatividad al orbital antienlazante. Esta interacción donante-aceptor lleno-vacío tiene un efecto estabilizador general sobre la molécula. Sin embargo, la donación de un orbital enlazante a un orbital antienlazante también resultará en el debilitamiento de ambos enlaces. En la Figura 6, el 2-cloro-2,3-dimetilbutano se estabiliza mediante hiperconjugación de la donación de electrones de σ C-H a σ* C-Cl , pero tanto los enlaces C – H como C – Cl están debilitados. Un diagrama de orbitales moleculares muestra que la mezcla de σ C – H y σ * C – Cl en 2-cloro-2,3-dimetilbutano reduce la energía de ambos orbitales (Figura 7).
Se producirá una reacción de eliminación bimolecular en una molécula donde el enlace carbono-hidrógeno que se rompe y el grupo saliente son antiperiplanares [4] [5] [6] [7] (Figura 8). Se prefiere esta geometría porque alinea los orbitales σ C-H y σ* CX . [8] [9] La Figura 9 muestra el orbital σ C-H y el orbital σ* CX paralelos entre sí, lo que permite que el orbital σ C-H se done al orbital antienlazante σ* CX mediante hiperconjugación. Esto sirve para debilitar los enlaces CH y CX, los cuales se rompen en una reacción E 2 . También configura la molécula para mover más fácilmente sus electrones σ C-H a un orbital π C-C (Figura 10).
En el reordenamiento de pinacol , se encuentra un grupo metilo antiperiplanar a un grupo funcional de alcohol activado. [10] [11] Esto coloca el orbital σ C – C del grupo metilo paralelo al orbital σ * C – O del alcohol activado. Antes de que el alcohol activado salga como H2O, el orbital de enlace metilo se dona al orbital antienlazante C-O, debilitando ambos enlaces. Esta hiperconjugación facilita el cambio de 1,2-metilo que se produce para eliminar el agua. Consulte la Figura 11 para conocer el mecanismo.
El término antiperiplanar fue acuñado por primera vez por Klyne y Prelog en su trabajo titulado "Descripción de relaciones estéricas a través de enlaces simples", publicado en 1960. [12] 'Anti' se refiere a los dos grupos funcionales que se encuentran en lados opuestos del plano de el vínculo. 'Peri' proviene de la palabra griega que significa 'cerca' y, por lo tanto, periplanar significa "aproximadamente plano". [13] En su artículo “¿Periplanar o coplanar?” Kane y Hersh señalan que muchos libros de texto orgánicos usan antiperiplanar para significar completamente antiplanar o anticoplanar, lo cual es técnicamente incorrecto. [14]