00第二节 环烷烃.pptVIP

一 、环烷烃的分类、异构和命名 单环烷烃的异构现象 张力学说的内容 小结： 1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。 2°一元取代基主要以e键和环相连。 3°多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。 4°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。 环戊烷 1890年，H. Sachse 对拜尔张力学说提出异议。 1918年，E. Mohr 提出非平面、无张力环学说。指出用碳的四面体模型可以组成两种环己烷模型。 2、环己烷及其衍生物的构象 椅式构象 船式构象 (1) 环己烷椅式(Chair Form)构象的画法 锯架式 纽曼式 2.1、 环己烷的椅式构象 1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial)键。 2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平面和2,4,6平面，两平面间距50pm） 3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒） 4. 环中相邻两个碳原子均为邻交叉。 (2) 环己烷椅式构象的特点 a键 (axial bond) 竖键, 直键, 直立键 e键 (equatorial bond) 横键, 平键, 平伏键 1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial)键。 2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平面和2,4,6平面，两平面间距50pm） 3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒） 4. 环中相邻两个碳原子均为邻交叉。 (2) 环己烷椅式构象的特点 a键和e键的相互转换翻转:原来的a键转变为e键,而e键转变为a键 1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial)键。 2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平面和2,4,6平面，两平面间距50pm） 3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒） 4. 环中相邻两个碳原子均为邻交叉。 (2) 环己烷椅式构象的特点 1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial)键。 2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平面和2,4,6平面，两平面间距50pm） 3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒） 4. 环中相邻两个碳原子均为邻位交叉。 交叉式 Newman投影式 (2) 环己烷椅式构象的特点 椅式构象中C—H键的顺反关系 相邻碳上的a键和e键为顺式 两个相邻的a键（或e键）为反式 画法 椅式构象 (chair form) 船式构象 (boat form) C2, C3, C5, C6 共平面 2.50? 2.49? 2.49? （1） 环己烷船式 (Boat form) 构象的画法 2.2. 环己烷的船式构象 锯架式 纽曼式 船式构象 2.27? 2.27? 1.84? 有几组H-H之间距离均小于H的Van der Waal’s半径之和（2.40? ） 重叠式 （有扭转张力） 旗杆键 Newman投影式 1、1,2,4,5四个碳原子在同一平面内，3,6碳原子在这一 平面的上方。 2、1,2和4,5之间有两个正丁烷似的全重叠, 1,6、5,6、2,3、3,4之间有四个正丁烷似的邻位交叉。 (2) 环己烷船式构象的特点: 椅式 船式 Newman投影式 从Newman投影式理解船式和椅式的稳定性 只能取船型的环己烷衍生物 （１）一取代环己烷的构象 （95%) (5%) CH3与 C2-C3键、C5-C6键为对交叉 CH3与 C2-C3键、C5-C6键为邻交叉 ?E = 3.8KJ /mol-1 ? 2 = 7.6 KJ /mol-1 CH3与C3-H、C5-H有相互排斥力，称为1,3-二直立键作用。每个H与CH3的1,3-二直立键作用相当于1个邻交叉。 2.５、取代环己烷的构象 甲基环己烷的构象 CH3与C3为对位交叉 优势构象，室温时占95% CH3与C3为邻位交叉 较强的1, 3-竖键作用 叔丁基环己烷的构象 1, 3-竖键作用非常大 优势构象 室温：100％ （２）二取代环己烷的构象 1,2-二甲基环己烷的平面表示法 1,2-二甲基环己烷 cis-1, 2-二甲基环己烷 trans-1, 2-二甲基环己烷 1, 2-cis 能量相等 1, 2-trans 优势构象 e, a- a, e- e, e- a, a- 1. 3-竖键作用较大 cis-1, 3-二甲基环己烷 trans-1, 3-二甲基环己烷 1, 3-cis 1, 3-trans e, a- a, e- a, a- e, e- 能量相等 优势构象 有较大的1. 3-竖键作用 cis-1, 4-二甲基环己烷 trans-1, 4-二甲基环