有机化学 3.6环烷烃构象.ppt

1、3.6 环烷烃的构象与稳定性,比较单位CH2燃烧热： kJ/mol,燃烧热:指1mol化合物完全燃烧生成 CO2和H2O 所放出的能量，其大小反映了分子能量的高低。,由环丙烷到环戊烷，随环增大，每个亚甲基单元的燃烧热依次降低；由环己烷开始，亚甲基单元的燃烧热趋于恒定。,为什么小环化合物容易开环，并且三元环比四元环更容易开环，而五元环、六元环相对稳定？,环丙烷分子轨道图 The molecular orbital of cyclopropane,三元环中每个碳碳单键向内压缩了24.8，以适应环的平面三角形构造。压缩产生了角张力，使分子能量升高，环不稳定。易开环。,弯曲键的特点：, 键的电子云分布

2、在一条曲线上，无对称轴；, 弯曲键键能小，因而易断裂，易开环；, 环的张力大，分子能量高，易开环。,另外，环丙烷结构中六对氢原子相重叠，这也促使环丙烷的结构不稳定。,环烷烃的构象,环丁烷 （蝴蝶型）,环戊烷 “信封式”构象,30KJ/mol,椅式构象是环己烷最稳定的构象式。,环己烷的碳碳键角保持了正常的109.5，无角张力，它有两种典型的构象：,0.25nm,船式构象,0.18nm,椅式构象,环己烷的构象分析：,、椅式构象,环己烷椅式构象：无角张力，也无扭转张力，是无张力环。,、船式构象,室温下，环己烷的各构象异构体中，椅式构象为优势构象，在异构体中占99.9%。,扭转张力,处于同一平面上的三

3、个碳原子,椅式构象立体图,在椅式构象中，环己烷中的碳氢键可分为两种类型，每个碳原子上有一个a键和一个e键，在环中上下交替排列。,. 取代环己烷的构象,1）一取代环己烷的构象,一元取代环己烷中，取代基可占据a键，也可占据e键，但占据e键的构象更稳定。,取代基越大，e键型构象为主的趋势越明显。,2) 二取代环己烷的构象,1，2-二取代：,1，3-二取代：,甲基ee键型异构体比甲基ea键型异构体稳定。,1，-二取代 ：,小结：,一元取代基主要以e键和环相连。 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。环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。,例如杀虫剂六六六有八种异构体，最稳定构象的是异构体，活性最高的是异构体：,-异构体(低活性),异构体(高活性),讨论：,1. 指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。,环烷烃的主要来源和制法：,环烷烃主要来源于石油。(1)芳香族化合物催化氢化,() 方法,