异丙基环己烷甲基.ppt

trans-1, 2-二甲基环己烷 1, 2-trans 优势构象 a, a- e, e- 有1. 3-竖键作用 cis-1, 3-二甲基环己烷 1, 3-cis a, a- e, e- 优势构象 有较大的1. 3-竖键作用 trans-1, 3-二甲基环己烷 1, 3-trans e, a- a, e- 能量相等 cis-1, 4-二甲基环己烷 能量相等 e, a- a, e- 1, 4-cis trans-1, 4-二甲基环己烷 优势构象 a, a- e, e- 1, 4-trans 有1. 3-竖键作用 如果取代基多于二个，e键上取代基最多的构象最稳定， 若取代基不同时，大的取代基在e键上的构象最稳定。 不同基团二取代环己烷 大基团总是占据 e键 1, 2-cis 优势构象 1, 3-竖键作用较大 C H 3 C ( C H 3 ) 3 H H C C H 3 H 3 C C ( C H 3 ) 3 1 2 2 1 1 2 H H H 3 C C H 3 C H 3 H H cis-1, 4-二叔丁基环己烷的构象 有较大的1, 3-竖键作用 扭船型构象 反-1，4环己二醇 由于氢键的作用使反-1，4环己二醇的构象为船式占优势 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。 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。 5.4.5 十氢化萘的结构 这两个异构体不能自由转变，反式比顺式稳定。 较稳定 trans cis 反式十氢萘的构象 全为交叉式构象 顺式十氢萘的构象 1. 3-竖键作用 1 环烷烃的燃烧热与环的稳定性 燃烧热(△Hc)测定数据表明：烷烃分子每增加一个—CH2—，其燃烧热数值的增加基本上是一个定值——658.6 kJ·mol-1。 环烷烃可以看作是数量不等的—CH2—单元连接起来的化合物。但不同环烷烃中的单元—CH2—的燃烧热却因环的大小有着明显的差异。 一些环烷烃的燃烧热(kJ·mol-1)： 环烷烃单元CH2的燃烧热增大，则稳定性降低。 环烷烃的稳定性： 小环，3C-4C 的环，不稳定，容易开环发生反应。 普通环，5C-7C的环，很稳定。环戊烷，五个碳原子不在一个平面上，以尽量减小扭转张力，环己烷为无张力环。 中环，8C-11C的环，不是平面结构，没有键角的变形，但因成环时亚甲基上的氢原子被迫采取重叠构象，即存在扭转张力，所以不太稳定。 大环，12C以上的环，原子在不同的平面内，键角接近正常的键角，有两条平行的碳链组成无张力环。 Baeyer理论 —— 张力学说（1885年）： 拜尔张力学说基本要点 ①. 形成环的碳原子都在同一平面上，并排成正多边形。 ②. 正常C-C键之间夹角为109.5°，环中C-C键之间夹角为了保持109.5°，环中的键角要扩张或压缩，从而产生张力。 ③. 键角变形程度越大，张力越大。 ④. 张力使环的稳定性降低，张力越大，环的反应性越大。 例： 由上面计算可知：a. 环戊烷、环己烷偏转角度最小，也最稳定。 b. 环丙烷的键角偏转大于环丁烷，因此环丙烷反应活性大于 环丁烷。 拜尔张力学说的不足之处： 由拜尔张力学说，比六元环大的环都有偏转角，并且环越大，偏转角越大，张力越大。这一推论不正确。这是由于张力学说前提不合理，即环中碳原子在同一平面内不合理。 拜尔张力学说存在于小环中。 2 环丙烷的结构 环丙烷上的碳原子都是饱和碳原子，为sp3杂化。 114° 105.5° 60° 角张力：分子内部试图恢复正常键角的力。 由此可见： (1) 键的重叠程度小，稳定性小 。 (2) 电子云分布在两核连线的外侧，增加了试 剂进攻的可能性，故具有不饱和烯烃的性质。 另外环丙烷分子中还存在着另一种张力——扭转张力（由于环中三个碳位于同一平面，相邻的C-H键互相处于重叠式构象，有旋转成交叉式的趋向，这样的张力称为扭转张力）。 扭转张力：试图恢复交叉式构象的力。 环丙烷分子相邻碳上的碳氢键都是重叠式构象。 3 其他环烷烃 环丁烷四个碳原子不在一个平面上，但仍存在角张力和扭转张力。 根据结晶学和光谱学的证明，环丁烷是以折叠状构象存在的，这种非平面型结构可以减少C-H的重叠，使扭转张力减小。 环丁烷分子中 C-C-C键角为 111.5°，角张力