第四課 烷烴環(huán)烷烴的構(gòu)象

碳原子軌道的sp3雜化σ鍵的形成及其特性

每個(gè)sp3雜化軌道含1/4s成分和3/4p成分sp3雜化軌道形狀碳原子的sp3雜化軌道鍵角為109.5°

原子軌道沿鍵軸相互交蓋，形成對(duì)鍵軸呈圓柱形對(duì)稱的軌道稱為σ軌道。σ軌道構(gòu)成的共價(jià)鍵稱為σ鍵。σ鍵的特性:

成鍵原子可沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn);鍵能較大，可極化性較小。例如：甲烷分子中有四個(gè)C－Hσ鍵。相類似，乙烷分子中有六個(gè)C－Hσ鍵和一個(gè)C－Cσ鍵。甲烷乙烷σ鍵的形成及其特性烷烴的結(jié)構(gòu)SpaceFillingModel比例模型BallandStickModel球棒模型C:sp3雜化，成鍵立體異構(gòu)體：

由原子或基團(tuán)在空間的排列（或連接）方式不同所產(chǎn)生的異構(gòu)體（包括構(gòu)型異構(gòu)體和構(gòu)象異構(gòu)體）

立體異構(gòu)體、構(gòu)型異構(gòu)體與構(gòu)象異構(gòu)體分子結(jié)構(gòu)包括：構(gòu)造，構(gòu)型，構(gòu)象構(gòu)型異構(gòu)體不可轉(zhuǎn)換理論上可分離構(gòu)象異構(gòu)體可通過(guò)單鍵旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換一般無(wú)法分離描述立體結(jié)構(gòu)的幾種方式傘形式鋸架式Newman投影式立體異構(gòu)體：

由原子或基團(tuán)在空間的排列（或連接）方式不同所產(chǎn)生的異構(gòu)體（包括構(gòu)型異構(gòu)體和構(gòu)象異構(gòu)體）

立體異構(gòu)體、構(gòu)型異構(gòu)體與構(gòu)象異構(gòu)體分子結(jié)構(gòu)包括：構(gòu)造，構(gòu)型，構(gòu)象構(gòu)型異構(gòu)體不可轉(zhuǎn)換理論上可分離構(gòu)象異構(gòu)體可通過(guò)單鍵旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換一般無(wú)法分離鍵電子云排斥，vonderwaals排斥力，內(nèi)能較高（最不穩(wěn)定）乙烷的構(gòu)象交叉式構(gòu)象扭曲式構(gòu)象重疊式構(gòu)象原子間距離最遠(yuǎn)內(nèi)能較低（最穩(wěn)定）（有無(wú)數(shù)個(gè)）小于兩個(gè)H的vonderwaals半徑（1.2?）之和，有排斥力……

乙烷構(gòu)象轉(zhuǎn)換與勢(shì)能關(guān)系圖旋轉(zhuǎn)中須克服能壘——扭轉(zhuǎn)張力電子云排斥相鄰兩H間的vonderwaals排斥力一般情況下(T>-250oC):

單個(gè)乙烷分子：絕大部分時(shí)間在穩(wěn)定構(gòu)象式上。一群乙烷分子：某一時(shí)刻，絕大多數(shù)分子在穩(wěn)定的構(gòu)象式上。丁烷主的構(gòu)鋪象對(duì)位艷交叉糊式（交熟疊式件）部分陪重疊竟式（反輸錯(cuò)式憶）鄰位倍交叉巷式（順券錯(cuò)式披）全重樹(shù)疊式標(biāo)（順稻疊式演）甲基田間距籍離最灣遠(yuǎn)(最穩(wěn)鞠定)較不丈穩(wěn)定較穩(wěn)遷定甲基競(jìng)間距鋪離最連近（最墾不穩(wěn)重定）鄰位末交叉草式（順兼錯(cuò)式剃）丁烷崖構(gòu)象選轉(zhuǎn)換嘉與勢(shì)腸能關(guān)渣系圖立體報(bào)異構(gòu)門體：由原勢(shì)子或悼基團(tuán)筐在空間的排株列（超或連候接）妙方式恨不同昆所產(chǎn)拖生的驗(yàn)異構(gòu)郵體（駱包括構(gòu)型蛛異構(gòu)糖體和構(gòu)象糊異構(gòu)細(xì)體）立體眠異構(gòu)壘體、構(gòu)型爐異構(gòu)樹(shù)體與府構(gòu)象誓異構(gòu)訂體分子敲結(jié)構(gòu)息包括擴(kuò)：構(gòu)巷造，致構(gòu)型顧，構(gòu)尊象構(gòu)型庸異構(gòu)稈體不可冶轉(zhuǎn)換理論星上可延分離構(gòu)象嚇異構(gòu)燦體可通魚過(guò)單樹(shù)鍵旋朝轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鏈換一般貞無(wú)法醬分離環(huán)烷詢烴的格性質(zhì)每個(gè)CH2的燃燒(KJ/mol)

每個(gè)CH2的燃燒熱(KJ/mol)小環(huán)C3C4環(huán)丙烷697.1環(huán)丁烷686.1中環(huán)C8C11環(huán)辛烷663.8環(huán)壬烷664.6環(huán)癸烷663.6普通環(huán)C5C7環(huán)戊烷664.0環(huán)己烷658.6環(huán)庚烷662.4大環(huán)C12環(huán)十四烷

658.6環(huán)十五烷659.0對(duì)比新：開(kāi)鏈曠烷烴曉每個(gè)CH2的燃痕燒熱囑：65呼8.少6槽KJ透/m稍ol環(huán)烷腥烴的鍬燃燒政熱數(shù)續(xù)據(jù)環(huán)的釀大小樸與穩(wěn)漏定性穩(wěn)定性小環(huán)普通環(huán)中環(huán)>>環(huán)烷架烴的容結(jié)構(gòu)對(duì)及構(gòu)刑象環(huán)丙眼烷的紹結(jié)構(gòu)角張歉力（an咐gl懼e朗st提ra賞in）：環(huán)的闖角度延與sp3軌道濱夾角隊(duì)差別普引起言的張玩力Ne環(huán)wm剪an投影忽式所有C-H鍵均影為重墳疊式機(jī)構(gòu)象燙，有扭承轉(zhuǎn)張銀力平面點(diǎn)型環(huán)丁將烷的鍋構(gòu)象若為餡平面逐型分傻子穩(wěn)定其構(gòu)象角張騰力扭轉(zhuǎn)崖張力角張容力稍荷增加,扭轉(zhuǎn)垂張力亂明顯墓減小90o重疊伏式構(gòu)嫂象扭曲孝式構(gòu)揭象88o環(huán)己破烷分箭子中廳無(wú)張臣力；榆而七銜到十夜二個(gè)些碳原榮子組揚(yáng)成的譽(yù)環(huán)烷環(huán)烴，作環(huán)內(nèi)霞?xì)湓谧娱g膀的扭店轉(zhuǎn)張霉力使靜它們析的穩(wěn)剛定性慘略有對(duì)下降食。當(dāng)環(huán)疫進(jìn)一幼步增卵大時(shí),穩(wěn)定看性與夜環(huán)己直烷相慰似。楚如環(huán)南二十吉二烷劇就是錘無(wú)張固力環(huán)惡：環(huán)二濕十二趣烷環(huán)己銀烷的掩結(jié)構(gòu)嚴(yán)及構(gòu)壯象如果贏環(huán)己依烷的6個(gè)碳體原子救在同菌一平稼面上:將有精角張述力將有儲(chǔ)扭轉(zhuǎn)釀張力偏離109.5oC-H重疊環(huán)己丙烷是納不是舒平面舊型分波子？環(huán)己江烷碳眨架是鎖折疊砍的椅式巡壽構(gòu)象(c料ha綿ir少f配or終m)船式史構(gòu)象(b壤oa期t統(tǒng)fo交rm巷)C2襪,辟C3斷,縣C5革,塊C6共平商面兩者熱互為掠構(gòu)象稠異構(gòu)管體椅式旁構(gòu)象H~暫H之間獄距離印均大于H的Va室nde桌rWa梅al缺’s半徑宵之和哈（2.紐奉40?）2.50?2.49?2.49?交叉眨式船式瞧構(gòu)象2.27?2.27?1.84?有幾憶組H~魯H之間竿距離沉均小于H的Va輸nde立rWa煌al商’s半徑巧之和耍（2.對(duì)40?），傷有排明斥力（非濁鍵張準(zhǔn)力）重疊堤式（有煎扭轉(zhuǎn)狀張力憤）旗桿避鍵HHHHHHHHHHHH123456C3-C2C5-C6HHHHHHHH165423環(huán)己冬烷的紗其它螺構(gòu)象田式半椅玻式(h院al臨f貴ch志ai氣r逝fo丑rm權(quán))扭船駱式(t臟wi四st倘b較oa發(fā)t馳fo欺rm份)椅式船式椅式半椅訓(xùn)式構(gòu)當(dāng)象5個(gè)碳酬在同晌一平翻面上有角桌張力廊（C－C鍵角劣接近12決0o）平面滋碳上的C-充H鍵為蟲重疊式構(gòu)覽象（趙有較損大的有扭轉(zhuǎn)碼張力）扭船憑式構(gòu)番象>1年.8弦4?扭曲式構(gòu)象各種離環(huán)己貨烷構(gòu)悟象的音勢(shì)能白圖環(huán)己信烷椅暈式構(gòu)事象的冠畫法相間槍的兩欠根鍵佩相互絞平行（畫Z字形壇）六個(gè)大碳原押子交兵替分淹布在竿兩個(gè)圍平面鈔上每個(gè)鄙碳均班有一田根C-H鍵在姥垂直托方向嗓，上平身面的減向上畫，刃下平播面的鈴向下略畫其它C-H鍵分垃別向慢左（扭左邊田的三田個(gè)）脫或向童右（軍右邊的三蕩個(gè)）竟，且喜上下認(rèn)交替兩種墨類型C-H鍵a鍵(a助xi京al短b孤on濫d)豎鍵,直鍵,直立榨鍵e鍵(e愧qu貌at秒or到ia永l退bo害nd竟)橫鍵,平鍵,平伏捏鍵椅式震構(gòu)象扎中C-奧H鍵的先順?lè)磸B關(guān)相鄰慎碳上陸的a鍵和e鍵為歲順式兩個(gè)跡相鄰舅的a鍵（物或e鍵）品為反榆式a鍵和e鍵的相互匙轉(zhuǎn)換翻轉(zhuǎn)雨后,原來(lái)勸的a鍵轉(zhuǎn)賢變?yōu)閑鍵,而e鍵轉(zhuǎn)予變?yōu)閍鍵2.賢10吊.2一取日代環(huán)君己烷殼的構(gòu)趕象一取拋代環(huán)爽己烷鋪的取劣代基藥在e鍵上此的構(gòu)剖象占夏優(yōu)勢(shì)奶。取代鐮環(huán)己恭烷的恰