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pan第三章有机化合物的同分异构现象PPT课件
CH3 CH3
Cl COOH
顺-1,3-二甲基-3-氯环己基甲酸
.
11
第三节、构象异构
构象:在有机物中,由于单键自由旋转而引起的碳原子结合的原子或 原子团的相对位置发生改变,产生了若干不同的空间排列方式。
产生条件:至少有连续的三个单键的化合物
例如: H 2 O 2
HH OO
H OO H
CH 4
一、乙烷的构象
H
2、乙烷构象与分子内能 a.两种极端构象
重
叠 式
H
H
HC HH
C HH
楔形式
交
H
HH
叉 式
HC HH
C
H
楔形式
H
HH H H
H
锯架式
H H
H
H
H H
锯架式 .
HH H
HH
H H
纽曼式
HH
H
H
H HH
纽曼式 14
b.乙烷构象与分子内能
HH HH H H
E
kJ/mol
12.5
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
第三章 有机化合物的同分异构现象
目的和要求:
1、了解和掌握异构现象的基本概念,如构造异构,顺反 异构和光学异构现象等;
2、掌握什么是旋光性,手性、分子的手性和对称性;
3、掌握各类有旋光性化合物的结构特征,构型确定和命 名方法;
4、了解消旋化合物的拆分
.
1
本章的教学内容
第一节 构造异构现象 第二节 立体异构现象 第三节 光学异构现象
绕C-2和C-3之间σ键旋转(典型构象):
.
16
三、其它烷烃的构象
其它正构烷烃的稳定构象是:碳链成锯齿状排列,相邻的碳上 的氢原子成交叉式。P67.
四、环烷烃的构象
1、环丁烷、环戊烷的构象
环丁烷:蝶式构象,非平面型
H HH H
H H
H
H
环戊烷:信封式,非平面型
.
17
2、环己烷及其衍生物的构象 1. 环己烷的构象
C 3 H 6 O
O C H 3 CC H 3
环戊烷
O C H 3 C H 2 CH
丙酮
. 丙醛
1-戊烯
C H 3 C HC H 2
O
环氧丙烷
6
四、互变异构
互变异构:在室温下,不同官能团的化合物处于动态平衡 并相互转化
1、酮—烯醇
C H 3C C H 2 C C H 3
C H 3 C C H C C H 3
.
2
构造异构:原子连接顺序不同
分子结构 构型异构:原子空间排列方式不同
构象异构:σ键旋转引起原子空间相对位置改变
碳架异构
官能团异构
构造异构
官能团位置异构
同分异构
互变异构 顺反异构
构型异构
立体异构
旋光异构
构.象异构
3
同份异构:具有相同的分子式,但具有不同结构的现象
第一节、构造异构现象 构造异构:分子式相同,但原子连接顺序和方式不同 一、碳架异构 1、碳架异构体的书写 2、碳架异构的多样性:以C6H12的环烷烃的异构体为
OH
邻苯二酚
OH
OH
间苯. 二酚
对苯二酚
5
三、官能团异构
官能团异构:分子式相同,官能团不同的分子,或官 能团的连接顺序或方式不同
1、醇和醚 2、烯和环 3、醛和酮及环氧化合物
例: C 4 H 1O 0
C 2 H 5 O C 2 H 5
乙醚
C 4 H 9 O H
丁醇
C 5 H 10
C H 2C H C H 2 C H 2 C H 3
产生条件:双键上碳原子连接的原子或原子团不同
A、顺、反表示(简单烯烃):相同基团位于双键同侧称 “顺”(cis),位于异侧称“反”(trans)
H
H
CC
C H 3
C H 3
C H 3 CCC 2H 5
H
C H 3
顺-2-丁烯
反-3-甲基-2-戊烯
B、“Z”、“E”表示(系统命. 名,复杂烯烃),规则如 8 下:
. 按“基团顺序”确定各双键两端基团的大小顺序
. “较优”两基团位于同侧,用“Z” 、位于异侧用“E”表 示. 写出名字:用括号括出用“Z、E”,并标明位号,用“,” 隔开,位号低的先写出。
例1:
H6 C
CH3
7
H4 5C C
H
2
1
3 CH2COOH
C C
C
CH3
Cl 1' 2' H
(3Z,5E)-3-【(E)-1-氯-1-丙烯基】-3,5-庚二烯酸
R
OH
CN
H
:
R
:
CN
H
OH
(Z)-醛肟
(E)-醛肟
R
:
CN
H
NH2
(E)-腙
R
:
CN
O
H
NH C NH2
(E)-缩氨脲
OH CN H
CN
H
OH
(Z)-苯甲醛肟
. (E)-苯甲醛肟
10
3、N=N双键的顺反异构
NN
(Z)-偶氮苯
NN
(E)-偶氮苯
二、碳环化合物的顺反异构
将碳环看作双键,相同基团位于同侧为“顺”,异侧为“反”
例2:在选择主链时,以双键位号低为原则,若有选择时, 以“Z ” 编号低为原则
7
HOOC
HH
H
C H6
C
5
CH2
C 3
C 2 COOH
4
1
(2Z,5E)-2,5-庚二烯二酸. (2E,5Z)-2,5-庚二烯二酸, 9错
2、含C=N或N=N键的顺反异构
在C=N双键中,N为SP2杂化,其中在一个SP2杂化轨道上有一对 孤对电子,应该看作一个原子序数为零的原子。
H
• 转动能:12.5kJ/mol
• 每对重叠氢H-C-C-H 重叠张力(扭转张力): ~4.2kJ/mol
.室温下,构象异构体处于
迅速转化的动态平衡中, 不能分离。
• 乙烷交叉式构象是优势构 象。
C-C
构象的稳定性与内能有关. 内能低,稳定;内能高,不稳定。内能最
低的稳定构象称优势构象。 .
15
二、丁烷的构象
例(12个)
.
4
二、官能团位置异构
官能团位置异构:官能团在主链上位置的改变,产生的 不同化合物
C H 3C H 2C H 2C H 2O H
C H 3C H 2C H C H 3
1-丁醇
O H
2-丁醇
CH3CHCH2OH CH3
2-甲基丁醇
OH OH
OH CH3CCH3
CH3
2-甲基 2-丁醇
OH
O
O
O
O O H
OH
2、对亚硝基酚—苯醌肟
H O
NO
O
3、硝基烃—酸式硝基烃
O
C H 3C H 2 N O
.
NOH
O C H 3C HN
O H
7
第二节、顺反异构现象
顺反异构:含双键或环状化合物,由于结构刚性,使旋转 困难,当连接的取代基不同时,出现的不同空间排列。
一、含双键的化合物顺反异构
1、含C=C双键的化合物顺反异构
H 2O
HH O
没有构象
透视式(锯架式)
1、构象表示方法
虚线-楔形式(立体透视式)
纽曼(Newman)投影式
.
12
A、透视式(锯架式)
H H
H
HH
H
B、虚线-楔形式(立体透视式)
H H
H
H
H
H
C、纽曼(Newman)投影式
H
HH
H
HH
H
H H 表示靠近观察者 投影规则: H
表示. 远离观察者
13
H
极端构象: A、 椅式构象
椅式
H 2 H
250pm H3H
H 1 H
H6
H 5 H
H 4 H