第07讲——构象异构.ppt

文档介绍：第七讲——构象异构
2、环己烷的椅式和船式构象
1、构象异构的含义
3、环己烷椅式构象中的a键和e键
4、取代环己烷的构象
开始讲课
复习
本课要点
总结
作业
返回总目录
第六讲——要点复习
1、共振论就是为用经典价键表达共轭体系,提供的补充描述。
2、产生顺反异构的条件
3、烯烃顺反异构体的命名(Z/E法)
4、环烷烃顺反异构体的命名
⑴存在限制旋转的因素,如:双键、碳环;
⑵至少有两个C分别连不同的基团
——关键是选择位次最小者做r
——关键是使用“次序规则”排序
H
H
H
H
H
H
(二)构象异构
——由于C—C单键旋转,引起的基团之间空间相对位置的变化。
1、乙烷的构象
重叠式
交叉式
透视式
纽曼投影式
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
√
优势构象
视角:从C—C键轴斜方450角
视角:平行于C—C键轴
600
600
07-1
乙烷的构象
00 600 1200 1800 2400 2700 3600
重叠式——
扭转张力最大
2、C–C转动所需能量10-40kJ·mol-1,室温下分子热运动可产生能量80kJ·mol-1。
3、研究构象异构主要是比较各式稳定性的差异,并找出最稳定的构象——优势构象。
1、构象异构体有无数种,只研究其有代表性的几种。
三点说明:

0
kJ·mol-1
乙烷构象的能量曲线
扭转能
交叉式——
无扭转张力
是由扭转张力造成的
2、丁烷的构象
H
CH3
H
H
H
CH3
H
CH3
H
H
H
CH3
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
CH3–CH2–CH2–CH3
全重叠式
邻位交叉式
部分重叠式
对位交叉式
优势构象
H
H
H
H
CH3
H
CH3
H
H
H
CH3
CH3
H
H
CH3
H
H
H
CH3
H
H
H3C
H
H
H
CH3
大基团彼此相距越远越稳定
07-2
丁烷的构象
H3C
C2H5
H
CH3
CH3
H3C
H3C
C2H5
H
H
Br
Br
H
Br
Br
CH3
CH3
H3C
H3C
CH3
CH3
CH3
CH3
H3C
练习1:写出优势构象和最不稳定构象的纽曼投影式
①(CH3)3C—C(CH3)3
②CH3CH2CH(CH3)—CHBr2
优势构象
优势构象
最不稳定构象
最不稳定构象
4
3
5
3
5
3、环己烷的构象
4
1
2
6
1
2
6
椅式构象
船式构象
纽曼投影式
优势构象?
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
C2和C3、C5和C6的H处于交叉式,C1和C4的H彼此远离。
C2和C3、C5和C6的H处于重叠式,C1和C4的H彼此对头。
(%)
1
3
5
4
6
2
船式构象
无角张力
有扭转张力
环己烷的椅式构象称为——无张力环
07-3
环己烷椅式船式比较
椅式构象
无角张力
无扭转张力
1
3
5
环己烷椅式构象中的12个C—H键,分为两种
①垂直于平面的——直立键(a键)
②——平伏键(e键)
椅式构象的转化:
4
6
2
1
3
5
4
6
2

通过C—C单键的转动,一种椅式构象可以转化为另一种椅式构象(需要能量46 kJ·mol-1)。
上下平面的C交换层次,每一C上的a键和e键互变。
船式构象是两种椅式构象互变的中间过渡状态
07-4
环己烷a键和e键
07-5
环己烷a键和e键的转换
*环己烷椅式构象的画法
▼
▼
▼
▲
▲
▲
▲
▲
▲
▼
▼
▼
4、取代环己烷的构象
(1)一取代环己烷,连e键比连a键稳定
1
1
R
基团越大,e键取代构象越多。
R
H
H
%
97%
95%
e式占比例
—C(CH3)3
—CH(CH3)2
—CH3
基团
1
2
1
2
1
4
1
4
(2)多取代环己烷的构象
①e键连接基团越多越稳定
如:反-1,2-二甲基环己烷
CH3
CH3
CH3
<
②如不能都连在e键上,大基团连在e键上更稳定。
CH3
CH3
>
如:顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷
(CH3)3 C
C(CH3)3
CH3