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《有機(jī)化學(xué)第5章構(gòu)象分析.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、2021/10/81習(xí)題分析P88-892021/10/82習(xí)題分析2021/10/83第5講構(gòu)象分析2021/10/84同分異構(gòu)體構(gòu)造異構(gòu)體碳骨架異構(gòu)體位置異構(gòu)體官能團(tuán)異構(gòu)體互變異構(gòu)體價(jià)鍵異構(gòu)體立體異構(gòu)體構(gòu)型異構(gòu)體構(gòu)象異構(gòu)體順?lè)串悩?gòu)旋光異構(gòu)交叉式構(gòu)象重疊式構(gòu)象同分異構(gòu)體的分類2021/10/85碳的核外電子：(2s)2(2px)1(2py)1，雜化軌道理論(Hybridorbitaltheory)2021/10/86sp3OrbitalsandtheStructureofEthane2021/10/87CHAINSCANBEND（彎曲）compare直鏈烷烴的構(gòu)
2、象（Conformation）2021/10/88乙烷的構(gòu)象:(極限能量式)重疊式結(jié)構(gòu)交叉式結(jié)構(gòu)構(gòu)象——因單鍵旋轉(zhuǎn)而使分子中原子或基團(tuán)在空間產(chǎn)生的不同排列形式（異構(gòu)體）。2021/10/89構(gòu)象的表示方式:透視式楔形式紐曼式透視式楔形式紐曼式Sawhorsewedge-dashNewmanprojection2021/10/8102021/10/811氫原子的范德華半徑為0.12nm此距離小于兩個(gè)氫原子的范德華半徑之和（0.24nm），兩個(gè)氫相互排斥作用最大，因此這種構(gòu)象的位能最高，穩(wěn)定性最差。2021/10/812乙烷各種構(gòu)象的能量曲線圖扭轉(zhuǎn)角各種構(gòu)象的位能與扭
3、轉(zhuǎn)角的大小有關(guān)交叉式構(gòu)象的位能？2021/10/813從交叉式構(gòu)象通過(guò)碳碳單鍵旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)交叉式構(gòu)象，分子必須克服12.1kJ/mol的能量。C-C單鍵旋轉(zhuǎn)也不是“自由”的。在常溫下，這個(gè)能量完全可以由分子熱運(yùn)動(dòng)的能量提供。因此，常溫下分子可以通過(guò)C-C旋轉(zhuǎn)，從一種交叉式構(gòu)象變?yōu)榱硪环N交叉式構(gòu)象。溫度越高，旋轉(zhuǎn)速度越快，如果溫度降低，旋轉(zhuǎn)速度也降低。大部分時(shí)間乙烷分子以能量低的交叉式構(gòu)象存在。2021/10/814丁烷的構(gòu)象:I0o全重疊II60o順交叉式III120o部分重疊式順疊順錯(cuò)反錯(cuò)IV180o反交叉式V240o部分重疊式VI300o順交叉式反疊反錯(cuò)順錯(cuò)2
4、021/10/815丁烷構(gòu)象能量曲線圖2021/10/816環(huán)己烷的構(gòu)象2021/10/817CHAIRBOAT“sessel”“boot”German:CHEMICALWHIMSEY2021/10/818球棍模型透視式紐縵投影式椅式構(gòu)象直立鍵或a鍵（axial的字首）平伏鍵或e鍵（equatorial的字首）2021/10/819o2.50Ao2.49Ao1.09Ao1.54AonormalC-HandC-Cbondlengths2.49AoSELECTEDDIMENSIONSFORTHECHAIRHH2.40Ao1.20AVanderWaal’sradiuso
5、fH=1.20Adistancesgreaterthan2.40AhavenostericinteractionAllofthehydrogensaremorethan2.40Aapart.ooo2021/10/820兩種椅式構(gòu)象翻轉(zhuǎn)所需的能量為46kJ/mol，在常溫下，分子的熱運(yùn)動(dòng)就可以提供這一能量。因此，常溫下，兩種椅式構(gòu)象可以迅速轉(zhuǎn)換；溫度降低，翻轉(zhuǎn)速度降低。當(dāng)達(dá)到-100℃時(shí)，兩種椅式構(gòu)象再不能互相轉(zhuǎn)換了。2021/10/821船式構(gòu)象小于范德華半徑之和0.24nm2021/10/822SELECTEDDIMENSIONSFORTHEBOAT1.84A2
6、.27A2.27AoooBondlengthsarenormal.oHH2.40Ao1.20AVanderWaal’sradiusofH=1.20Adistancesgreaterthan2.40AhavenostericinteractionAnumberofpairsofhydrogensarecloserthan2.40A.ooo2021/10/823E N E R G YboatchairTHECHAIRCONFORMATIONHASLOWERENERGYTHANTHEBOAT29kJ/mol0kJ/mol根據(jù)計(jì)算，船式比椅式構(gòu)象能量高約30kJ/mol。
7、因此，室溫下環(huán)己烷絕大多數(shù)以椅式構(gòu)象存在（99.9%以上）。2021/10/8242021/10/825SomeConformationsofCyclohexaneRingssterichindrance2021/10/826(ⅰ)式5%(ⅱ)式95%>99.99%0.01%1,3-diaxialeffecta-valuedifferencesubstituents2021/10/827優(yōu)勢(shì)構(gòu)象2021/10/828十氫萘:二環(huán)[4.4.0]癸烷萘反十氫萘順十氫萘黑點(diǎn)表示氫在紙面前面2021/10/829其它環(huán)烷烴的構(gòu)象部分重疊形成彎曲鍵實(shí)驗(yàn)測(cè)得，環(huán)丙烷C-H鍵長(zhǎng)
8、為0.10
