2CH4环烃.ppt

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1、特点：无论船式或椅式，环中C2C3C5C6都在同一平面上，只不过在船式中，C1和C4在C2C3C5C6形成的平面的同侧，象船；在椅式中，C1和C4则分别在C2C3C5C6形成的平面的上下两侧，象椅子。1.环己烷的船式和椅式构象环己烷分子有无数构象，船式和椅式是环己烷的两种典型构象（能保持正常C-C-C键角的空间排布方式），因为一种象船，一种象椅子故得名。五、环己烷及取代环己烷的构象船式椅式五、环己烷及取代环己烷的构象结论：椅式比船式稳定，椅式为优势构象。五、环己烷及取代环己烷的构象②在椅式环己烷中每一个C-C键上的基团的构象，它们都呈邻位交叉式，稳定；而在船式构象中，C2-

2、C3及C5-C6上连接的基团为重叠式。2点原因：①在船式构象中，C1及C4上的两个氢原子相距极近；五、环己烷及取代环己烷的构象椅式构象船式构象五、环己烷及取代环己烷的构象观察者椅式在椅式环己烷中每一个C-C键上的基团的构象，它们都呈邻位交叉式，稳定（相邻两个碳原子上的C-H键都在交叉式位置上）；非键原子之间的距离都大于两个氢原子的范德华半径之和（0.248nm）。五、环己烷及取代环己烷的构象椅式构象为无张力环，是环己烷最稳定的构象。船式在船式构象中，C2-C3及C5-C6上连接的基团为重叠式；碳原子1和4上相对的两个氢原子距离只有0.183nm，小于两个氢原子的范德华半径之

3、和0.248nm，相互斥力较大。观察者五、环己烷及取代环己烷的构象船式构象存在扭转张力和范德华张力，张力的存在，使船式构象比椅式构象能量高，能量的差值为29.7kJ·mol-1。五、环己烷及取代环己烷的构象所以常温下环己烷几乎全是椅式构象。说明：椅式构象和船式构象可以互相转变。五、环己烷及取代环己烷的构象环己烷的C-C键虽不能像烷烃的C-C单键那样可以在360°范围内自由旋转，但可在环不受破裂的范围内旋转。在旋转中，船式椅式可以互相转变。99.9%0.1%这种构象的互变，叫转环作用（是由分子热运动所产生，而不经过碳碳键的破裂，在室温时，就能迅速转环）。椅式环己烷中的C1、C

4、3、C5形成一个平面，C2、C4及C6形成一个平面，这两个平面互相平行。2.椅式构象中的a、e键（1）a、e键e键或平伏键：横卧在平面的四周，与直立键形成接近109.5°夹角。a键或直立键：垂直于两平面的键（与对称轴平行的键）；五、环己烷及取代环己烷的构象直立键a键平伏键e键五、环己烷及取代环己烷的构象从上还可以看出：①每个碳原子上都有一个a键和一个e键，一个方向向上，一个向下；②相邻两个碳原子上的a键（或e键），都是一个向上，另一个向下；五、环己烷及取代环己烷的构象④处于对位的两个碳原子上的a键（或e键）的方向又是相反的。③相隔一个碳原子的两个a键（或e键）的方向是一致的

5、；椅型构象的正确书写：六条边（碳碳键）两两平行。六个e键：倾斜书写，3个向上，3个向下，交错排列；左边3个向左，右边3个向右。六个a键：垂直书写，3个向上，3个向下，交错排列。五、环己烷及取代环己烷的构象同一个碳的C-H可以互相转变，即ae，它不是固定的。一个椅式构象可以通过转环作用变为另一个椅式构象：（2）a、e键的转换五、环己烷及取代环己烷的构象环己烷的椅式构象有两种：五、环己烷及取代环己烷的构象当环己烷由一种椅式构象翻转为另一种椅式构象时，原来的a键变成e键，原来的e键变成a键。由于六个碳上连接的都是氢原子，所以环己烷两种椅式构象完全等同。构象翻转特点：a/e键互换五

6、、环己烷及取代环己烷的构象①一元取代基主要以e键和环相连，且随取代基的增大，取代基在e键上的构象在平衡混合物中所占的比例，也随之增大；③环上有不同取代基时，在不能保证所有取代基为e取代时，大的取代基在e键的构象最稳定。②环已烷多元取代物（取代基相同），在不能保证所有取代基都为e取代时，最稳定的构象是e-取代基最多的构象；五、环己烷及取代环己烷的构象3.取代环己烷的构象环己烷最稳定的构象为椅式，对取代环己烷进行分析时，主要考虑椅式构象。环己烷的取代物有两种取向（可连a键或e键）。从许多实验事实可总结出如下规律：原因：1、3、5或2、4、6碳上的三个a键所连H原子的距离与两个H

7、的范德华半径基本相同，所以它们之间没有相互排斥作用，但当C1a键上的H被其它体积较大的基团或原子取代后，该基团或原子便会与其它两个C上的a键上的H发生拥挤而产生相互斥力；但当体积较大的基团连在e键上，由于e键都是伸向环外的，故拥挤情况便相对降低，所以取代基在e键的构象是较稳定的构象。五、环己烷及取代环己烷的构象一元取代环己烷构象，取代基主要以e键和环相连，且随取代基的增大，取代基在e键上的构象在平衡混合物中所占的比例，也随之增大。五、环己烷及取代环己烷的构象一取代环己烷：95%5%97%3%>99.9%<0.1%取