CH3 CH CH:H 顺-12.二甲基环丙烷 反12.二甲基环丙烷 月,2-二甲基环丙烷 1,2-二甲基环丙烷 (二)环己烷的构象异构 1.椅式和船式环己烷中的6个碳原子都是s即杂化,C-C键之间的夹角均 接近109°28°。转动C-C。键时可以形成非平面的不同构象,其中有两种典型的 构象,它们环上的C2、C、C5、C6都在同一平面,一种构象的C1和C4分别处 于此平面的两侧,形似椅子,称为椅式构象:另一种构象的C,和C4处于平面的 同侧,形状似船,称为船式构象。在椅式构象中,相邻碳原子的键都处于交叉位, 相邻碳原子上的氢原子相距较远,斥力较小,能量较低;而船式构象中的C2与 C3、C与C6上的氢原子处于全重叠位,而且C和C4上的氢原子相距较近,斥 力较大,能量较高。所以椅式比船式更稳定。椅式构象是环己烷的优势构象。 环己烷的椅式构象 环己烷的船式构象 透视式 投影式 H CH 2.直立键和平伏键环己烷的椅式构象中,C、C、C和C2、C4、C6各确 定一个平面,两平面互相平行。环己烷的12个C-H键中,6个C-H键垂直于此 两平面,称为直立键或a键。另外的6个C-H键斜伸,大体上与两平面持平, 称为平伏键或e键。 平 直立键(a键) 平伏键(e健
CH3 CH3 H H CH3 H H CH3 Z-1,2-二甲基环丙烷 E-1,2-二甲基环丙烷 顺-1,2-二甲基环丙烷 反-1,2-二甲基环丙烷 (二) 环己烷的构象异构 1.椅式和船式 环己烷中的 6 个碳原子都是 sp3 杂化,C-C 键之间的夹角均 接近 109º28΄。转动 C-Cσ 键时可以形成非平面的不同构象,其中有两种典型的 构象,它们环上的 C2、C3、C5、C6 都在同一平面,一种构象的 C1 和 C4 分别处 于此平面的两侧,形似椅子,称为椅式构象;另一种构象的 C1 和 C4处于平面的 同侧,形状似船,称为船式构象。在椅式构象中,相邻碳原子的键都处于交叉位, 相邻碳原子上的氢原子相距较远,斥力较小,能量较低;而船式构象中的 C2 与 C3、C5 与 C6 上的氢原子处于全重叠位,而且 C1 和 C4 上的氢原子相距较近,斥 力较大,能量较高。所以椅式比船式更稳定。椅式构象是环己烷的优势构象。 投影式 环己烷的椅式构象 环己烷的船式构象 透视式 1 2 3 4 5 6 1 3 2 4 5 6 1 2 3 4 5 H 6 H H H H H H H CH2 CH2 2 1 3 4 5 H 6 H H H H H H H CH2 CH2 5 3 2.直立键和平伏键 环己烷的椅式构象中,C1、C3、C5 和 C2、C4、C6各确 定一个平面,两平面互相平行。环己烷的 12 个 C-H 键中,6 个 C-H 键垂直于此 两平面,称为直立键或 a 键。另外的 6 个 C-H 键斜伸,大体上与两平面持平, 称为平伏键或 e 键。 两平面 直立键(a 键) 平伏键(e 键) 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
由于C-C单键能转动,环可以翻转。当椅式构象翻转成另一种椅式构象时, a键转变为e键,e键转变为a键。 冷一 3.取代环己烷环己烷中的氢原子被其他原子或基团取代时,取代基可处于 a键或e键,形成不同的构象。例如甲基环己烷,甲基处于平伏键时,甲基与环 上的其他氢原子距离较远,斥力较小,能量较低,是较稳定的优势构象。常温下, 平伏键的甲基环己烷占95%。甲基处于直立键时,甲基与C、C5直立键上的氢 原子距离较近,斥力较大,能量较高
由于 C-C 单键能转动,环可以翻转。当椅式构象翻转成另一种椅式构象时, a 键转变为 e 键,e 键转变为 a 键。 3.取代环己烷 环己烷中的氢原子被其他原子或基团取代时,取代基可处于 a 键或 e 键,形成不同的构象。例如甲基环己烷,甲基处于平伏键时,甲基与环 上的其他氢原子距离较远,斥力较小,能量较低,是较稳定的优势构象。常温下, 平伏键的甲基环己烷占 95﹪。甲基处于直立键时,甲基与 C3、C5直立键上的氢 原子距离较近,斥力较大,能量较高。 H C C H H H H H 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 H H 95%