2.4 烷烃构象结构化学.pdf

2.4烷烃的构象 构象的表示方法 乙烷的构象 丁烷的构象 其他烷烃的构象 一、构象的表示方法 C—C单键是可以旋转的。 C-C单键的旋转使分子中的原子或基团在空间产 生不同的排列 —— 构象（conformation） 由单键旋转而产生的异构体（一类立体异构现象） 称为构象异构体（conformation isomer） 又称旋转异构体（rotamer） 一、构象的表示方法 C-C单键旋转时，相邻碳上的其他键（在乙烷中是C-H 键）会交叉成一定的角度，这个角度称为二面角。 二面角为0° 时的构象为重叠式（eclipsed）构象； 二面角为60° 时的构象为交叉式（staggered）构象； o 二面角在0-60 之间的构象称为扭曲式（skewed）构象； 一、构象的表示方法 （1）伞形式 （2）锯架式 （3）Newman式 一、构象的表示方法 伞形式：旋转的单键横在眼前 重叠式 交叉式 一、构象的表示方法 锯架式：旋转的单键呈45°角摆放， 每个C上的C-H键的夹角画成120° 重叠式 交叉式 一、构象的表示方法 Newman式：顺着轴线放置旋转的单键 重叠式 交叉式 二、乙烷的构象 旋转60° 旋转60° 旋转60° 旋转60° 旋转60° 交叉式 重叠式 交叉式 重叠式 交叉式 重叠式 229pm 250pm 小于两个H 的van der waals 半径（120pm） 之和，有排斥力。 重叠式 交叉式 不稳定构象 不稳定构象具有恢复成稳定构象的力量——扭转张力 二、乙烷的构象 分子由一个稳定的交叉式构象转为一 乙烷构象势能关系图 个不稳定的重叠式构象所必须的最低 能量——转动能垒 。 分子在常温下，热运动产生能量 ≈83.6kJ/mol ，使分子“自由”旋转 低温NMR，X-衍射等已证实构象 异构体的存在。 o 25 C下，交叉式：重叠式≈160 ：1 （交叉式远比重叠式稳定） degrees of rotation 丙烷的构象：只有两种极限构象 交叉式