有机化学环烷烃构象.pptx

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1、 为什么小环化合物容易开环，并且三元环比四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？元环更容易开环，而五元环、六元环相对稳定？角张力角张力(拜尔张力拜尔张力)：与正常键角偏差而引起的张力。：与正常键角偏差而引起的张力。（angle strain）第1页/共21页 环丙烷分子轨道图环丙烷分子轨道图The molecular orbital of cyclopropane三元环中每个碳碳单键向内压缩了三元环中每个碳碳单键向内压缩了24.824.8，以适应，以适应环的平面三角形构造。压缩产生了角张力，使分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

2、不稳定。易开环。子能量升高，环不稳定。易开环。第2页/共21页 弯曲键的特点：键的电子云分布在一条曲线上，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。也促使环丙烷的结构不稳定。第3页/共21页环烷烃的构象环烷烃的构象环丁烷（蝴蝶型）环丁烷（蝴蝶型）环戊烷环戊烷“信封式信封式”构构象象第4页/共21页30KJ/mol椅式构象是环己烷最稳定的构象式。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环己烷的碳碳键角保持了正常的109.5109.5，无角，无

3、角张力，它有两种典型的构象：张力，它有两种典型的构象：椅式构象(chair form)(chair form)船式构象(boat form)(boat form)第5页/共21页0.25nm船式构象船式构象0.18nm椅式构象椅式构象环己烷的构象分析：第6页/共21页、椅式构象 环己烷椅式构象：无角张力，也无扭转张力，环己烷椅式构象：无角张力，也无扭转张力，是无张力环。是无张力环。第7页/共21页、船式构象 室温下，环己烷的各构象异构体中，椅式构象为室温下，环己烷的各构象异构体中，椅式构象为优势构象，在异构体中占优势构象，在异构体中占99.9%99.9%。扭转张力第8页/共21页处于同一平面上

4、处于同一平面上的三个碳原子的三个碳原子椅式构象椅式构象立体图立体图第9页/共21页在椅式构象中，在椅式构象中，环己烷中的碳氢键可分为两种类型，环己烷中的碳氢键可分为两种类型，每个碳原子上有一个每个碳原子上有一个a a键和一个键和一个e e键，在环中上下交替键，在环中上下交替排列。排列。第10页/共21页.取代环己烷的构象取代环己烷的构象1 1）一取代环己烷的构象）一取代环己烷的构象一元取代环己烷中，取代基可占据一元取代环己烷中，取代基可占据a a键，也可占据键，也可占据e e键，键，但占据但占据e e键的构象更稳定。键的构象更稳定。第11页/共21页CH3CH3CH3第12页/共21页取代基越

5、大，e键型构象为主的趋势越明显。第13页/共21页2)2)二取代环己烷的构象二取代环己烷的构象1 1，2-2-二取代：二取代：第14页/共21页1，3-二取代：二取代：键上键上第15页/共21页 甲基甲基eeee键型异构体比甲基键型异构体比甲基eaea键型异构体稳定。键型异构体稳定。1，-二取代二取代：H3CCH3H3CCH3试比较顺式和反式试比较顺式和反式1,41,4-二甲基环己烷的稳定性。二甲基环己烷的稳定性。H3CCH3H3CCH3CH3CH3eaCH3CH3aeCH3CH3eaCH3CH3aeea键型ea键型ee键型ee键型第16页/共21页小结：一元取代基主要以e键和环相连。多元取代

6、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。第17页/共21页例如杀虫剂六六六有八种异构体，最稳定构象的是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，活性最高的是异构体：异构体：-异构体(低活性)异构体(高活性)第18页/共21页讨论：1.1.指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。第19页/共21页 环烷烃的主要来源和制法：环烷烃的主要来源和制法：环烷烃主要来源于石油。环烷烃主要来源于石油。(1)芳香族化合物催化氢化芳香族化合物催化氢化()方法方法第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页