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有机化学-第四章 环烷烃.ppt 76页

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4.4.2 Characteristic reaction 小环的特殊反应 Halogen addition 卤素的CCl4溶液 Addition of hydrogen halide 开环的规律: 在含氢最多与含氢最少的碳原子之间开环。 HX加成的规律: H加在含氢较多的碳上。 催化加氢的规律与此不同! Hydrogensis 4.4.3 Oxidation 可与不饱和烃相区别 4.5 Preparation (learn on your own) 由柏拉圖五立體到合成化學 幾何學上有五座奇妙的正多面體,柏拉圖稱它們是「自然界最完美的五種形體」。無論由任何角度來觀察,它們都是完全對稱的。每個角、每個邊、每個面都相等,所有的角都內接於一個大圓球上;而所有的邊則外切另一個小圓球。像這般的正多面體只有五個: 正四面體(tetrahedron) 正方體(cube) 正八面體(octahedron) 正二十面體(icosahedron) 正十二面體(dodecahedron) 如何重现其绝伦之美? 4.2.3 Current opinions C C C 105.5o C C C Bent Bond (弯曲键、香蕉键) 角张力: 109.50-105.50=40 1 2 3 扭转张力: 三组H-C-C 均处于全重叠式 蝴蝶状 蝴蝶式 1 2 3 4 A nonplanar conformation 非平面构象 也存在弯曲键 111.50 角张力:111.50-109.50 = 20 部分交叉式 扭转张力较小 6.3kJ/mol higher 全重叠式 信封式 半椅式 如果: 具有多组全重叠式 Large ring 多于13个碳原子的环体系中,分子链一般呈皱折形 Strain energy in cycloalkanes Name Angle strain Twist strain Van de waals C3 Great Medium No C4 Great Medium No C5 Slight Medium No C6 No No No C7~C12 Medium Medium Great C12~ No No No 4.2.4 Conformations of cyclohexane Year Name of scientist Point of view 1883 Baeyer Assumes that six carbon atoms are on the same plane 1890 H.Sachse Two conformations may exist 1915-1918 W.M.Mohr Chair model and boat model 1920 Cyclohexane was proved to be nonplanar experimentally 1943 O.Hassel Chair model is most stable (electron diffraction method) 1950 D.Barton Conformation analysis of cyclohexane A history 4.2.4.1 Conformation of cyclohexane 250pm C3 50pm Chair Structure 椅式 1 2 3 4 5 6 部分交叉式,扭转张力较小 Axial bond Equatorial bond Two types of C-H bonds in chair structure a 键 e 键 Boat structure 船式结构 183pm Van de waal radius of H atom is 120pm, so the two adjacent hydrogen atoms causes serious excluding. 存在范氏力 1 2 3 4 5 6 全重叠式,存在扭转张力 2、3、5、6碳处于同一平面 Flagpole interaction Twist boat structure 扭船式 H H H H H H H H H H H H 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Half chair structure 半椅式 Potential energy of the conformations 各种构象势能关系图 46kJ/mol Potential energy process 椅式构象之间的转变: 46kJ/mol Potential ene

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