有机化学教案第三章解决方案.ppt

* （3）乙烷交叉式构象与重叠式构象的能量分析 两面角 两氢相距 60o 250 pm 0o 229 pm 250 pm 240 pm 229 pm E重叠 E交叉 ?E=12.1KJmol-1 当二个氢原子的间距少于240pm（即二个氢原子的半径和）时，氢原子之间会产生排斥力，从而使分子内能增高，所以重叠式比交叉式内能高。 * （4）乙烷构象势能关系图 以单键的旋转角度为横坐标，以各种构象的势能为纵坐标。如果将单键旋转360度，就可以画出一条构象的势能曲线。由势能曲线与坐标共同组成的图为构象的势能关系图。 稳定构象 位于势能曲线谷底的构象 非键连相互作用 不直接相连的原子间的排斥力。 * 这四种构象的稳定性次序为： 对位交叉 邻位交叉 部分重叠 全重叠 对位交叉为优势构象 对位交叉 部分重叠 邻位交叉 全重叠 ②丁烷的构象 以C2—C3为转动轴 ，观察丁烷分子的构象，也是无数构象的平衡体，有四种代表性构象： * 丁烷各种构象的能量曲线图 * (4)环己烷及其衍生物的构象(p112) 环的存在限制了单键的相对旋转，但只要成环原子不在一个平面上，彼此间仍可扭转，也能产生构象异构。 ①两种代表构象: 椅式 船式 0.25nm 0.18nm 优势构象 锯架式 * ② C—H键的类型 竖直键：a键，平伏键：e键。 a键→e键，e键→a键 ③构象转化 特点：环中相邻两个碳原子均为邻交叉 特点：1,2,4,5四个碳原子在同一平面，3,6碳原子在 这一 平面的上方; 1,2和4,5之间有两个正丁烷似的全重叠 纽曼式 * ④ 有取代基的环己烷大基团处在e键的椅式构象为稳定构象。 95% 5% 4 1 6 5 3 2 1 2 3 4 5 6 2 1 3 6 2 6 3 1 1,3-二竖键相互作用 * 例1 例2 例3 * 2.烯烃和环烷烃的顺反异构（几何异构） (Cis-trans isomerism,Geometrical isomerism) (1)烯烃的顺反异构(p70) ①定义和条件 例如：C4H8 无立体异构 有立体异构 * * a ≠ b同时c ≠ d，在空间有两种不同的排列方式，从而得到两种立体异构体——顺反异构。从一种异构体→另一种异构体，需断键。 为了 与构象区别，称为构型（Configuration）。 * ②命名 顺／反命名法 顺-4-甲基-2-戊烯 反-4-甲基-2-戊烯 例1 两个相同的基团在双键的同一侧叫顺式 两个相同的基团在双键的反侧叫反式 * Z/E命名法 Z -4-甲基-2-戊烯 E -4-甲基-2-戊烯 （a＞b，c＞d） Z- E- * (Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 (E) -3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 例2 * 例3 反-1,2-二氯-1-溴乙烯 (E)-1,2-二氯-1-溴乙烯 思考题 2,4-庚二烯和2,4-己二烯的顺反异构体及命名 * 例5 (2Z,4Z)-2,4-庚二烯 (2Z,4E)- 2,4-庚二烯 (2E,4Z)- 2,4-庚二烯 (2E,4E)- 2,4-庚二烯 * 例6 (2Z,4Z)-2,4-己二烯 (2E,4E)- 2,4-己二烯 (2Z,4E)- 2,4-己二烯 * 化学亮点 乙酸-顺-11-十四碳烯酯与欧洲玉 米钻心虫 * 二、单环烷烃的异构现象 C5H10的环烷烃同分异构体 碳架异构体（1-5）因环大小不同，侧链长短不同，侧链位置不同而引起的。 顺反异构（5和6，5和7）因成环碳原子单键不能自由旋转而引起的。 旋光异构 （6和7） * 1.顺反异构(111) (1) 定义和条件 环烷烃中环的存在，限制了C—C相对旋转，在一定条件下，原子或基团在空间有不同的排列。 当环上任意两个碳原子自身的两个基团不相同时，两个碳原子彼此间的取代基可在环的同侧或异侧，得到两种立体异构体——顺反异构(cis/trans-isomerism)。从一种异构体→另一种异构体，需断键。为了与构象区别，称为构型(Configuration)。 (2) 表示方法和命名 * 1,2-二甲基环丙烷 顺-1,2-二甲基环丙烷 （平面式） 反-1,2-二甲基环丙烷 （平面式） * 乙烯分子形成时，两个碳原子各以一个sp2杂化轨道沿键轴方向重叠形成一个C—Cσ键，并以剩余的两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形