有机化学环烷烃构象

有机化学环烷烃构象第1页，共21页，2023年，2月20日，星期六

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？

角张力(拜尔张力)：与正常键角偏差而引起的张力。（anglestrain）第2页，共21页，2023年，2月20日，星期六

环丙烷分子轨道图Themolecularorbitalofcyclopropane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。

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弯曲σ键的特点：①σ键的电子云分布在一条曲线上，无对称轴；②弯曲σ键键能小，因而易断裂，易开环；③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。第4页，共21页，2023年，2月20日，星期六

环烷烃的构象环丁烷（蝴蝶型）环戊烷“信封式”构象第5页，共21页，2023年，2月20日，星期六30KJ/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：椅式构象(chairform)船式构象(boatform)第6页，共21页，2023年，2月20日，星期六0.25nm船式构象0.18nm椅式构象环己烷的构象分析：第7页，共21页，2023年，2月20日，星期六１、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。

第8页，共21页，2023年，2月20日，星期六２、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%。扭转张力第9页，共21页，2023年，2月20日，星期六处于同一平面上的三个碳原子椅式构象立体图第10页，共21页，2023年，2月20日，星期六在椅式构象中，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。第11页，共21页，2023年，2月20日，星期六３.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。第12页，共21页，2023年，2月20日，星期六CH3CH3CH3第13页，共21页，2023年，2月20日，星期六取代基越大，e键型构象为主的趋势越明显。

第14页，共21页，2023年，2月20日，星期六2)二取代环己烷的构象1，2-二取代：ｅ第15页，共21页，2023年，2月20日，星期六1，3-二取代：ｅ键上第16页，共21页，2023年，2月20日，星期六

甲基ee键型异构体比甲基ea键型异构体稳定。1，４-二取代：H3CCH3H3CCH3试比较顺式和反式1,4-二甲基环己烷的稳定性。H3CCH3H3CCH3CH3CH3eaCH3CH3aeCH3CH3eaCH3CH3aeea键型ea键型ee键型ee键型第17页，共21页，2023年，2月20日，星期六小结：１°一元取代基主要以e键和环相连。２°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。３°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。第18页，共21页，2023年，2月20日，星期六例如杀虫剂六六六有八种异构体，最稳定构象的是β－异构体，活性最高的是γ－异构体：β-异构体(低活性)γ－异构体(高活性)第19页，共21页，2023年，2月20日，星期六[讨论]：1.指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。第20页，共21页，2023年，2月20日，星期六

环烷烃的主要