案例 3 二取代环己烷的构象分析燃烧热的测定发现,1,2-二甲基环己烷的反式异构体比顺式异构体稳定,而 1,3-二甲基环己烷的顺式异构体比反式异构体稳定。问题:利用构象分析解释上述现象。案例分析:顺-1,2-二甲基环己烷:有 ea 和 ae 两个椅式构象,两者能量相等,在平衡体系中各占 50%。两个椅式的相互转变如下图所示:反-1,2-二甲基环己烷:有 ee 和 aa 两个椅式构象,在平衡体系中 ee 构象占绝对优势。两种椅式的相互转变和能量差别如下图所示:对于 1,2-二甲基环己烷,由于反式异构体 ee 构象比顺式异构体构象势能更低,所以,反-1,2-二甲基环己烷比其顺式异构体稳定。顺-1,3-二甲基环己烷的两个椅式构象中,ee 构象占绝对优势。而反-1,3-二甲基环己烷的两个椅式构象能量相等,均为 ae 型构象。故顺-1,3-二甲基环己烷比其反式异构体稳定。 CH3H3C CH3CH3(e) (a)顺-1-3- 二甲基环己烷CH3H3C CH3CH3(ea) (ae)反-1-3- 二甲基环己烷类似地分析可知,反-1,4-二甲基环己烷比其顺式异构体稳定。