新疆大学：《有机化学》课程PPT教学课件（工科）第二章 饱和烃——烷烃与环烷烃（下）

2.4.3环己烷的构象 环己烷的碳骨架不是平面结构，C一C一C键角为 109.5°。通过旋转σ键和键角的改变，可以得到两 种构象： 椅式 船式 图2.14环己烷的椅式和船式构象 网⊙⊙网

2.4.3 环己烷的构象 环己烷的碳骨架不是平面结构，C－Ｃ－Ｃ键角为 109.5°。通过旋转σ键和键角的改变，可以得到两 种构象： 椅式 船式 图 2.14 环己烷的椅式和船式构象

环己烷椅式构象 环己烷船式构象 图2.15环己烷椅式和船式构象的模型 Oa

环己烷椅式构象 环己烷船式构象 图 2.15 环己烷椅式和船式构象的模型

椅式构象和船式构象可以相互转变， 但椅式构象比船式构象稳定： 0.25nm 0.18nm 椅式构象稳定的原因： 所有的键处于交叉式 H H H CH 网⊙⊙网

椅式构象和船式构象可以相互转变， 但椅式构象比船式构象稳定： 0.25 nm 1 2 3 4 5 6 0.18 nm 1 3 2 4 5 6 3 H H H H H H H H H H H H 1 4 2 5 6 CH2 CH2 H H H H H H H H 1 4 5 3 6 2 椅式构象稳定的原因： 所有的键处于交叉式

H H HH HH 在船式构象中，所有的C一H键处于交叉式。 在椅式构象中，C1、C3、Cs原子在一个平面上； C2、C4、C6原子在另二个平面上。 12个C一H键分为两类：6个C一H键处于 直立键(a键)，6个C一H键处于平伏键(e键)。 a a

1 3 2 4 5 6 H H H H H H H H H H H H CH2 H CH2 H HH H H HH 4 1 5 6 3 2 e 1 4 2 5 6 3 a a e e e a e a a a e a a a a a a e e e e e e 在船式构象中，所有的C－H键处于交叉式。 在椅式构象中，C1、C3、C5 原子在一个平面上； C2、C4、C6 原子在另一个平面上。 12个C－H 键分为两类：6个C－H 键处于 直立键(a键)，6个C－H 键处于平伏键(e键)

环己烷可以由一种椅式构象翻转成另一 种椅式构象，原来的a键变为e键，原来的e键 变为a键： 女味些对 一种椅式构象经半椅式、纽船式、船式翻转成另一种 椅式构象。在能量上： 椅式构象<纽船式构象<船式<半椅式构象 网⊙⊙网

环己烷可以由一种椅式构象翻转成另一 种椅式构象，原来的a键变为e键，原来的e键 变为a键： 翻转 一种椅式构象经半椅式、纽船式、船式翻转成另一种 椅式构象。在能量上： 椅式构象 < 纽船式构象 < 船式 <半椅式构象

图2.16环己烷的构象翻转 Oa Cm万

图2.16 环己烷的构象翻转

2.4.4取代环已烷的构象 在一取代的环己烷分子中，取代基可以处在a键上， 也可以处在e键上： 注 当取代基处在a键时，它与1,3位的H原子存在着非 键张力，使得构象不稳定而翻转。 同时，取代基与相邻碳原子上的-CH2处于邻位交 叉，而当取代基处于e键上时，取代基与相邻碳原子上 的-CH2-处于对位交叉。 Cm万 网⊙⊙网

2.4.4 取代环己烷的构象 在一取代的环己烷分子中，取代基可以处在a 键上， 也可以处在e 键上： 1 3 CH3 H H H CH3 H 3 1 2 2 4 4 5 6 5 6 当取代基处在a 键时，它与1, 3位的H原子存在着非 键张力，使得构象不稳定而翻转。 同时，取代基与相邻碳原子上的-CH2 -处于邻位交 叉，而当取代基处于e 键上时，取代基与相邻碳原子上 的-CH2 -处于对位交叉

CH; H 2 Hz CH2 H H H CH2 2 CH H 取代基处在e键上稳定

1 CH3 2 H H H 1 CH3 2 H H H CH3 CH2 CH2 H H H 1 2 CH3 CH2 CH2 H H H 1 2 取代基处在e 键上稳定

取代基越大，它处于e键的构象越稳定： 5% 95% CH3 HH3C CCH3 0.01% 99.9% 网⊙⊙网

取代基越大，它处于e 键的构象越稳定： C H H H C(CH3 ) 3 H 0.01% 99.9% CH3 CH3 H3 C CH3 H H H CH3 H 5% 95%

2.5烷烃和环烷烃的物理性质 有机化合物的物理性质：物态、熔点(mp)、沸点(b.p)、 相对密度(d)、折射率(np)和溶解度(s等。 物理常数：单一纯净的有机化合物在一定的条件 下其物理性质为一固定值。 测定 物理常数 不同化合物的分离 已知化合物的鉴定 利用 烷烃和环烷烃：无色、有一定的气味。 2.5.1沸点 直链烷烃的沸点(bp)随相对分子质量的增加而升高

2.5 烷烃和环烷烃的物理性质 物理常数：单一纯净的有机化合物在一定的条件 下其物理性质为一固定值。 物理常数 不同化合物的分离 已知化合物的鉴定 测定 利 用 烷烃和环烷烃：无色、有一定的气味。 有机化合物的物理性质：物态、熔点(m.p.)、沸点(b.p.)、 相对密度(d)、折射率( nD)和溶解度(s)等。 2.5.1 沸点 直链烷烃的沸点(bp)随相对分子质量的增加而升高