有机涂海洋课件第二章

1、 烷烃和环烷烃的构象 有机化合物的同分异构现象2.2脂肪烃的结构碳原子的sp3杂化乙烷分子中的成键C C 键： 键（ sp3 - sp3） 0.154nmC H 键： 键（1s - sp3） 0.109nmHHHCCHCH3CH3 HH构象（conformation）：分子中的原子或基团由于单键的旋转而产生的不同空间排列方式。乙烷C-C单键旋转所需要的能量为12.1kJ/mol构象异构体（conformers, conformation isomers）：由单键旋转所产生的异构体。需要的是，单键旋转可以产生无数个异构体，其中最稳定的异构体称为优势构象。不同构象异构体之间相互转换所需的能垒很低，

2、转换速率很快，因此在通常情况下构象异构体是不能分离的。构象的两种表达方式）：从分子模型的斜侧面观察到的形象。（投影式（纽曼投影式）：从分子模型碳碳键轴的正前方观察到的形象，前面的碳原子用三根夹角为120的等长线的交点表示，后面的碳原子用圆圈表示。（）投影式（纽曼投影式）HHHHHH交叉式HHHHHHHHHHHHHH式HHHH式与交叉式构象的能量分析键长：C-H, 0.107nm，C-C, 0.154nm键角：HCH，109.5式两个H原子之间的距离：0.229nm氢原子半径：H 0.12nm用投影式写出丁烷分子的中间C-C键每旋转60时的构象变化情况H3CCH2CH2CH3丁烷不同构象的能量曲

3、线图在一般情况下，对位交叉式构象为优势构象，在所有构象中占据很大的比例。例如：一些乙烷衍生物的构象分布情况比较下面两种构象，判断那种构象更为稳定？FFOHOHHOHHHHOHHHHHHHHHHHHOHHOH邻位交叉式（更稳定）对位交叉式邻位交叉式（更稳定）对位交叉式HHFOHOHOHHHHHHH高级烷烃碳链呈锯齿形环烷烃的结构环丙烷的结构105.5分子存在一种回复正常键角的内在力量，这种力量被称为“角张力”环丁烷的蝶式构象仍然存在较大的角张力环戊烷的构象环己烷的构象：椅式构象（chair form）交叉式构象环己烷的构象：船式构象（boat form） 式构象扭船式构象（twist form）

4、半椅式构象四种构象的变化过程a（axial）键和e（equatorial）键axialequatorialringflipequatorialaxial 一取代环己烷的构象 取代基占据e键型构象最稳定，而且取代基体积越大，e键型构象所占比例越高。二取代环己烷的构象顺反异构现象由于环的存在，C-C键之间的旋转受到限代基相对于环平面处于不同位置所产生的异构体称为顺反异构体。取代基处于环平面同侧的称为顺式，分别在环平面两侧的称为反式。HHHHHHcis-RRRRRRRRHRHHtrans-HHRHRR1,2二甲基环己烷的顺式异构体和反式异构体，那个更稳定？顺式1,2二甲基环己烷反式1,2二甲基环己烷

5、CH3HHHCH3CH3H3CH1,3二甲基环己烷的顺式异构体和反式异构体，那个更稳定？HHHcis-CH3HH3CCHCH33a, ae, eCH3HCH3HHtrans-H3CCH3He, aa, e1,4二甲基环己烷的顺式异构体和反式异构体，那个更稳定？trans-1,4二甲基环己烷cis-1,4二甲基环己烷HHHH3CHHCH3 两个不同取代基的环己烷衍生物的构象 其他环烷烃的构象十氢萘的构象顺式和反式十氢萘的平面表达式顺式和反式十氢萘的椅式构象反式比顺式稳定HCHHHHCHcis-写出1,2,3,4,5,6-六氯环己烷的全部顺反异构体。有机化合物的同分异构现象几个基本概念：构造（Constitution ）：分子中各原子的连接方式与连接顺序。构型（Configuration ）：分子中各原子在空间的排列方式。构象（Conformation ）：因为单键的旋转而产生的暂时分子形状。同分异构体分子式相同而结构和性质不同的化合物称为同分异构体作业预习：脂肪烃的化学反应和写出顺-1-甲基-4-异丙基环己烷可能的椅式构象，