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第3章立体化学
习题3-1请用球棍模型画出下列化合物的立体结构。

解：
习题3-2请用伞形式、锯架式和Newman 式画出丙烷的极限构象。

解：
习题3-3用锯架式画出下列分子的优势构象式：
(i)异丁烷(ii)新戊烷(iii)3-甲基戊烷(iv)2，4-二甲基己烷解：
习题3-4用Newman式画出下列分子的优势构象式：
(i)2-氟乙醇(ii)2-羟基乙醛
解：
习题3-5用伞形式画出(2R，3S)-3-甲基-1，4-二氯-2-丁醇的优势构象式(只考虑C2-C3键的旋转)。

解：
习题3-6画出以异丁烷分子中某根C-C键为轴旋转360°时各种构象的势能关系图。

解：由丁烷重叠型的能垒为14.6kJ·mol－1，可知，异丁烷的重叠型
的能垒也为14.6kJ·mol－1。

故以某根C—C键为轴旋转360°时各构象的势能关系图如图3-1所示：
图3-1
习题3-7请分析：环丙烷内能升高是由哪几种因素造成的？
解：（1）环丙烷中C—C—C的键角不能保持正常的109°，故环内存在角张力。

（2）环内六个氢原子都为重叠型，且氢原子间距小于两个原子的范德华半径之和，故存在斥力。

（3）轨道没有按轴向重叠，导致键长缩短，斥力增大。

以上因素都使环丙烷内能升高。

习题3-8写出下列化合物椅型构象的一对构象转换体，计算直键取代与平键取代的平衡常数K及百分含量(25℃)。

(i)乙基环己烷(ii)溴代环己烷(iii)环己醇
解：
查表知，乙基在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为－7.5kJ·mol－1，故，
查表知，溴在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为－1.7kJ·mol－1，同理，可计算
查表知，羟基在环己烷中直键取代与平键取代构象的势能差为－3.3kJ·mol－1，同理，
习题3-9写出下列化合物椅型构象的一对构象转换体，并指出哪一个是优势构象，计算它们的势能差。

解：
碘直键取代和平键取代的势能差为1.7kJ·mol－1，甲基的为7.1kJ·mol－1，故左式与右式的势能差为：1.7－7.1＝－5.4kJ·mol－1，左式比右式稳定，所以，左式为优势构象。

溴和甲氧基在环己烷中的平键取代与直键取代的势能差分别为－1.7kJ·mol－1和－2.9 kJ·mol－1，故左式与右式的势能差为：－1.7＋（－2.9）＝－4.6kJ·mol－1，左式比右式稳定，所以，左式为优势构象。

氰基和羟基在环己烷中平键取代与直键取代的势能差分别为－0.8kJ·mol－1和－3.3 kJ·mol－1，故左式与右式的势能差为－0.8＋（－3.3）＝－4.1kJ·mol－1，左式比右式稳定，所以，左式为优势构象。

羧基和甲氧基在环己烷中平键取代与直键取代的势能差分别为－5.0kJ·mol－1和－2.9 kJ·mol－1，故左式与右式的势能差为：－2.9－（－5.0）＝2.1kJ·mol－1，右式比左式稳定，所以，右式为优势构象。

习题3-10画出下列化合物的优势构象：
解：
习题3-11比较下列两个化合物的稳定性(提示：计算甲基对两个环的作用，再考虑顺和反十氢化萘的稳定性。