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1、第三章有机结构理论本课内容五、立体结构化学（一）顺反异构1.烯烃的顺反异构2.环烷烃的顺反异构（二）构象与构象异构1.乙烷的构象2.环己烷的构象五、立体结构化学同分异构构造异构立体异构构型异构构象异构顺反异构对映异构碳链异构官能团位置异构官能团异构CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3CH3CH2–OHCH3–O–CH3CH3CHCH3CH3构造——分子中各原子的排列方式和次序。构型——构造相同，原子的空间连接次序不同。构象——构造、构型相同，原子的空间相对次序不同。C=CCH3CH3HHC=CCH3CH3
2、HH（一）顺反异构1）什么样的结构能产生顺反异构？C=CCH3CH3HHC=CC2H5HHHCH3–CH=CH–CH32-丁烯C=CC2H5HHH顺-2-丁烯反-2-丁烯mp：-151.4℃mp：-136.0℃H–C—–C–HCH3CH3HHCH3CH3H–C—–C–HHH==①分子中存在限制旋转的因素，如：双键②每个双键C，分别连两个不同的基团产生顺反异构的必要条件C=CCH3CH3HH沿键轴旋转1800把分子旋转1800C=CCH3ClClCH3C=CClH3CClCH3C=CClHHCH3练习1：下列结构有无顺反异构？×√×C=CC
3、=CClHCH3CH3ClHC=CC=CClHClCH3H3CHC=CC=CClHClClH3CH√√×2）烯烃的顺反异构体怎样命名？C=CClClHHC=CCH3CH3HHC=CCH3CH3HCH2CH3顺/反命名法：同侧为顺，异侧为反(适用于简单结构)2-丁烯1,2-二氯乙烯3-甲基-2-戊烯Z/E命名法：IUPAC系统命名(适用于所有结构)C=Cbcad①根据“次序规则”比较基团的大小I＞Br＞Cl＞F＞O＞N＞C＞H②若a＞c、b＞d或者a＜c、b＜d，为Z；否则，为E。(Z)-2-丁烯(E)-1,2-二氯乙烯(E)-3-甲基-2
4、-戊烯顺/反和Z/E是两种命名法则，无一定联系。顺-反-顺-练习2：命名下列化合物C=CC=CHHHHCH31-苯基-1,3-戊二烯(1Z,3Z)-C=CC=CHHHCH3HCH32-甲基-1,3-戊二烯(E)-1234512345C=CC=CHHHCH3H(1Z,3E)-1-苯基-1,3-戊二烯2,4-二甲基-1,4-己二烯(E)-4213563、环烷烃的顺反异构和命名①C环是限制旋转的因素。②环中至少有两个C分别连不同的基团。顺-1,2-二甲基环丙烷1,2,3-三氯环戊烷反-1,2-二甲基环丙烷反-r-③若多于两个基团，选择位次最小者
5、作为标准(r)CH3CH3CH3CH31,2-二氯-1-环戊烷甲酸r-顺-COOHClClHClClCl顺-2132,4-二甲基1,3-环丁二醇122次序规则④——顺式比反式优先Z比E优先R比S优先顺-反--r-反-ClCH3OHCH3反-2,顺-5-二甲基-顺-3-氯-r-1-环戊醇1223-甲基-1-乙基-3-氯-1-环戊醇-r-顺-123ClCH3OHC2H5HHHHHH1、乙烷的构象重叠式交叉式透视式纽曼投影式HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH√优势构象视角：从C—C键轴斜方450角视角：平行于C—C键轴（二）构象异构——
6、由于C—C单键旋转，引起的基团之间空间相对位置的变化。……乙烷构象转换与势能关系图旋转中须克服能垒——扭转张力电子云排斥相邻两H间的vonderwaals排斥力扭转能2、环己烷的构象如果环己烷的6个碳原子在同一平面上:将有角张力将有扭转张力偏离109.5oC-H重叠环己烷不是平面型分子环己烷碳架是折叠的椅式构象(chairform)船式构象(boatform)两者互为构象异构体椅式构象H~H之间距离均大于H的VanderWaal’s半径之和（2.40Å）2.50Å2.49Å2.49Å交叉式船式构象有几组H~H之间距离均小于H的Vander
7、Waal’s半径之和（2.40Å）重叠式（有扭转张力）2.27Å2.27Å1.84Å环己烷椅式构象的画法六个碳原子交替分布在两个平面上每个碳均有一根C-H键在垂直方向，上平面的向上画，下平面的向下画其它C-H键分别向左（左边的三个）或向右（右边的三个），且上下交替相间的两根键相互平行（Z字形）▲▲▲▼▼▼直立键(a)平伏键(e)相邻碳上的a键（或e键）为反式两个相邻C上的a键和e键为顺式椅式构象中C-H键的顺反关系4、取代环己烷的构象（1）一取代环己烷，连e键比连a键稳定1R基团越大，e键取代构象越多。1RHH99.99%97%95%e式
8、占比例—C(CH3)3—CH(CH3)2—CH3基团12121414（2）多取代环己烷的构象①e键连接基团越多越稳定如：反-1,2-二甲基环己烷CH3CH3CH3＜②如不能都连在e键上，大基团
