【清華大學】《有機化學及實驗》 精品課 P17 - 17. 4.2 環烷烴的結構

剛才已經提到了 喬環聽的命名 喬環聽命名也是三部曲 先是選母體 母體是組成喬環的所有碳原子素 像這個例子總共是八個碳原子 所以是心環 是母體是心環 但這個心環不是直連形的 它是組成一個喬環結構 所以前面要加一個環字 而我們要知道 它組成到底是三環還是四環還是五環 還是說是十八環 我們不知道 所以我們要把它的結構 還要再進一步描述出來 我們發現它形成是一個二環化合物 所以先把母體是一個二環心環先寫出來 而後在這個括號裡面 再標出一個信息來 我們就知道 這些長長短短的喬是怎麼形成的 是多長的喬多短的喬 這麼拼湊起來 形成一個二環心環的結構 這麼一個規律 那麼要寫這裡面的數字 這些信息的話 也需要把母體結構來編號 對於喬環化合物來說 編號的原則是 從喬頭探開始 這跟羅環不一樣 它是從喬頭探開始 而且是沿著最長喬先走 沿著最長喬到了另外一個 或者到了第二個喬頭探以後 再沿著次長的喬 回到第一個喬頭探 而後再走更短的喬 就是它喬是從長到次長 再短一點 慢慢走到最短的喬 那麼把它所有探源值都編上號 像這個例子就 一二三四五 以後六七 回去以後 另外一個喬上只有八 這樣就可以了 好 書寫的時候 怎麼書寫呢 還是沿著編號的方向走 把沿著編號方向 每個喬上 除了喬頭探 因為為什麼我們喬頭探 羅源子都不算 因為它會重複計算 很麻煩 我們就不用算它了 除了喬頭探之外的 所有的探源值 數給它標上 比如說沿著這編號方式 從這兒這麼走 除了喬頭探之外 應該是三個探源值 我們先把三寫上 而後走到這兒來 這是有兩個探源值 我們把二寫上 最後剩最後一個喬 是有一個探源值 這樣寫上 好 中間還是原點 這樣子 我們就把它的母體 就命名出來了 書寫也是這樣子 就書寫出來了 好 這就是喬環化後 以及仇環化後 都是用這種方式來命名的 好 這是我們講命名的大原則 在不違背大原則基礎上 你可以順便照顧一下取代機 比如說像這個例子 你可以以這個地方為起點 為一來編號 也可以以這兒為一來編號 那麼這時候 你就可以心地善良一點 那上面這個編號為一 那麼這樣子 就那取代機的位置會最小 所以這麼編出來是 一二三四 最後得出來是 二七七三個甲基取代的 這麼一個二環的喬環化後 這就是編號時候要注意的 如果遇到這種仇環化後 你照樣按你的規則 不要去想太多 我就是先寫母體再編號再書寫 你照樣給寫出來 只不過寫出的某一個喬上面 它的除了喬頭碳之外 碳原子數是零 你把零表出來就行了 也不要任何心理障礙 寫出零放在那就可以 好 這是我們講的 喬環化後的命名 喬環化後命名這裡面 我們順便要重點講一下 多環化後 剛才林佳陽是 仇環化後的多環講過了 喬環我們也給大家講一下 它的多環的結構 怎麼命名 好 多環化後命名 也不要有任何的心理障礙 就是還是我們所說的 三部曲來命名 好 第一部曲是選母體 選母體它的總碳原子數 比如說像這個例子 總碳原子數是七個 所以它是根丸 而前面呢 我們要寫的這個結構 而且我們現在應該能夠 很專業就能判斷出來 它是幾環化後物 幾環 三環 因為它斷三次 我們最少最少 只要斷三次它就可以 你不能說最多 最多我可以斷一萬次 那是沒問題的 最少最少 我們只要斷三次 它就變成一個鏈狀結構 所以它是一個三環的結構 好 母體馬上寫出來了 好 下一步就是要編號 編號怎麼編 我們講橋環化後物的時候 說的是從橋頭碳開始編起 好 普通的 我們前面看過的 這種橋頭碳 這種橋環化後物 它只有兩個橋頭碳 你好編 不是它就是它 你只要順便照顧下取代機 你把它一就出來了 這種多環的結構 它也可以橋頭碳 它也是橋頭碳 它也可以做橋頭碳 這個時候 你在編號的時候注意 編號是從主橋頭碳 這時候就要選主橋頭碳 那主橋頭碳的編號作為一 好 那麼下面問題又出來了 主橋頭碳是哪個 我這裡面至少有兩對的橋頭碳 主橋頭碳有兩個 你怎麼去選主橋頭碳 那麼現在這個原則就是 主橋頭碳一定在主環上 天啊 又出來一個概念 就一定在主環上 好 什麼叫主環呢 就是你把你這個橋環化後 你去看 你能找出的最大環 就是主環 你去轉吧 曲曲折折 考驗你的立體化學的 或者說 不是叫立體幾何的那個 想像能力 你把它轉出一個最大的環 就是它的主環 好 艱苦卓絕的 我們就歸 把這個問題就歸結為 我們找主環 好 這個例子已經給大家找出來了 你可以繞繞繞 怎麼繞繞繞去發現這個 我用橘色標出來 這是一個最大環 所以它就是主環 好 主橋頭碳一定在主環上 說了個沒說似的 它也在主環上 好 它主環上 而且是主環上面 我們看 除了橘色之外 它是組成主環 還有一些橋 不組成主環 比如說 這個橋和這個橋 它們不是組成主環的橋 但是這橋有長有短 這個橋短一點 這個橋長一點 好 主橋頭碳是哪個碳呢 是哪兩個碳呢 是主環和除了主環之外 其他橋之間最長的橋 所相交所形成的這個碳 這個碳叫做主橋頭碳 好 主橋頭碳一定是主環 和除了主環之外的最長橋 所形成的這個橋頭碳 所以這個時候我們就知道了 橋頭碳一定是它或者它 那我們編號就很簡單了 選出是1來 編號怎麼樣 沿著最長橋走 1 2 3 4 編到另一個主橋頭碳了 好 再走次長橋 從這個橋頭碳出來可以分很多 走次長橋 只能走5 6 走上來 好 這麼一圈編完了 編完以後 再編次長的 就是除了主環之外 其他的 從長到短編下來 那當然 長就是這個7 這個是0更短一點 不需要編號 那麼編號就編出來了 好 下一步就書寫 書寫的原則更簡單了 根據你的這個編號的順序 你把每個橋所含的碳原子數 除了橋頭碳之外 所含碳原子數寫出來就行了 這個是2 走到這兒來 又一個2 好了 寫完了以後 兩個橋寫完了 第三個橋 是一個1 第四個橋 是一個0 好 我為了不放激紹不得錯誤 馬上把這個地方點起來 呦 錯了 怎麼樣 我這個還有沒有問題 有沒有編錯 我請問大家 如果是 這個結構 跟我這個結構稍微有一點變化 我這個最短的橋在這兒 我現在把它放在這個地方 我怎麼編號 大家可能寫來寫去 也寫出這個來了 對吧 是吧 問題出在哪裡 出在0的這個橋上 這個橋是什麼橋呢 我們前面 這三個比較長的橋 都是跟主橋頭碳相連 沒有問題 就這個橋 這個橋不是和主橋頭碳相連的 所以你一定要標出來 既然它不是跟主橋頭碳相連 你要告訴它 到底是跟哪兩個相連 你要把它 是跟2號碳 以及6號碳相連 2和6之間 加一個逗號 這當時是我為什麼下決心封殺 那個激紹伯的一個原因 他這個逗號給我寫成點了 我下決心 絕對不能給他100分的 就在這 他這地方給我寫成 這個2和6之間是逗一下號 在2逗號6之間 它們之間形成的一個鍵 所以這裡面是一個什麼含義呢 2和6表示是位置 就跟我們表示 比如說277三甲機什麼樣 這是二位 七位 以及七位這樣的取代 所以它是一個位置之間的關係 所以用的是逗號 而這個表示的 2210表示可不是位置的關係 是它碳原子的關係 所以中間是一個點 來 你說 可不可以用2和6 你為什麼喜歡2和6這橋頭碳呢 因為它這樣運出來的話 就是310 橋的個數不一樣 是吧 是吧 但是實際上就違背了大原則 大原則說是 2和6是在主環上面 但是它不是跟它最長橋相連 最長橋是這個橋 這個你不能逾越的 這個鴻溝 對吧 是有這種麻煩 謝謝你 就是有這樣 因為命名到最後的時候 經常你各種原則 會有一點想不明白 但是我覺得 它提了一個很好的問題 這個問題在什麼地方 我好像 我剛纔是有一點矇騙大家 為什麼不是說矇騙大家 我為什麼把這個做1 為什麼不把上面這個做1 對吧 實際上他有點懷疑這個問題了 我為什麼把這個做1 不把這個做成1 對了 對了 如果我把這個做1的話 這個小的橋編號數字就大了 對吧 如果我以它做為1的話 這個橋的編號是2和6 那你看一下 我如果把這邊做1的話 它的編號數字就大了 所以我覺得它非常非常聰明 很敏感放在這裡面 很可疑的地方 所以我這是給大家 實際上有一個偷梁換柱的 偷偷摸摸的就跑走了 實際上最後命名出來 是這麼一個結果 你說 如果是另一種 取另外一個主橋頭 它編號是小的話 你要換另外一種方式來編 所以兩個你都試一下 看一下 還有六圓環嗎 那個我就要講這個故事了 它也不是我的託 我要講後面的故事了 確實是這樣 你在選主環的時候 有很多可選的 你要去考慮這個事情 你別的地方 也有可能找出類似的六圓環 所以你看一下 它在編號書寫的時候 有什麼問題沒有 所以下面就是一個 一個大家在互相爭論的一個問題 就是這兩個例子 都是三環的結構 但是三環結構編號之間 學生之間就吵起來了 這個是助教給出的一個答案 助教說應該這樣 這樣子的編 後來呢 曾令達同學就說不對 我應該那樣那樣那樣子的編 兩個人到我這來吵架了 我說我不知道 我貼出來 大家看一看誰對誰錯 大家去那個 有興趣 因為這個課件給大家 有興趣回去去看一看 誰對誰錯 投一下票 我已經每屆學生都積累投票了 有支持曾令達 有支持助教的 看你們大家表個態 支持誰 支持曾令達的答案呢 還支持前面那個助教的一個答案 好了 那個 這個就是環狀結構的一個命名了 就是橋環化後的命名 最後給大家提一個 不叫多環的 就是我們講那個 有時候有一些命名的 一些特殊情況 有時候你可能會看到這種情況 比如說這麼兩個環 它命名的時候 它不叫什麼什麼二環 括號在什麼什麼環 它不是用這種方式命名 它用它的一個 橋環化後的一個 習慣命名的 一個命名 這個是奈 它把這個叫做石青奈 那如果是用石青奈命名的時候 大家要注意編號 就要沿用奈母體的編號 這個呢 後面我會給大家講 就是注意奈母體編號的時候 這個地方是一 一二三四 這麼編過去的 所以後面講 橋環化後的時候 就是你用另一種方式 你不是用我們的 傳統的IUPA的系統命名法 而是用一個 一個就是通俗的一個習慣 對一個習慣命名法來命名的 這是一個給大家提醒的特殊情況 要注意的 第二個還有兩個概念 一個叫做內型 一個叫外型 這是什麼概念呢 就是可能有一些橋環化後 上面有取代機 比如說有槍機取代 它這種取代方式和這種取代方式 顯然是兩種結構 兩種異構體 這種取代方式呢 我們可以看一下 以它取代這個環 我們先看這個小這個環 以這個環為平面 來參考面來看 這個槍機是離著 這個環為參考面 有一個長的橋 一個短的橋 這個槍機現在呢 是離著這個長的橋比較近 所以我們叫它叫內型 而像這個呢 它是離著這個短的橋比較近 我們叫它叫做外型 前面的是內型 所以這個有時候 我們在描述異構體的時候 會一個取代機的取代方向的時候 我們會做這種描述 好的 這就是兩個詞 內型和外型 我們要知道的 好 那麼這樣子就花一點時間 我們把那個 環環聽的一些相關的一些信息 給大家介紹了一下 下面我們看一下 它的那個 環環聽的結構 是我們這一章的重點 就是重點要講它各類的結構 以及什麼因素 導致這個結構比較穩定 而什麼因素 導致這個結構不太穩定 這個是我們這一章的重點 好 為什麼講這個事情呢 實際上就是我們知道 環狀化後發現時間是比較長的 最早最早 大家經常見識五圓環 六圓環 七圓環 發現五六七圓這種 這種那個 常見的環非常穩定 而小的環 比如說像三圓環 像四圓環 很不穩定 實際上我們這一章是 一個很大的問題就要解釋 為什麼三圓環 四圓環不穩定 而五圓環 六圓環 七圓環就比較穩定 最早的一個學說 是巴爾提出來的 他想提出一個學說來解釋 為什麼三圓環 四圓環不穩定 他想解釋這個事情 他為瞭解釋這個過程呢 他提了一個假設 他假設什麼 所有的環狀化後 都是一個正多邊形 比如說 三圓環 就是一個正的三角形 四圓環 就是一個正的四邊形 五圓環 正的五邊形 六圓環 正的六邊形 依此類推 好 大家都知道 如果是平面正多邊形的 它的角度都是固定的 這個就是六十度角 這個是 九十度角 這個是 一百零八度角 這個是 一百二十度角 它的角度是固定的 好 而我們也知道 這些畫後都是採取 SP三閘畫的 SP三閘畫 它所有的箭的箭角 都是一百零九度二十八分 那麼我們稍微給它近視一點說 就是一百零九點五度 好 用這個一百零九度 一百零九點五度閘畫 這麼一個碳原子 碳氫箭 它要形成六十度的角的 這麼一個結構的話 它只能是尾曲球旋 原來是這麼大角 它需要進行一個壓縮 壓縮到一個 不是要形成σ箭嗎 要頭對頭 它一定要壓縮到六十度 才能跟這邊的這個箭對在一起 形成一個頭對頭的σ箭 好 那麼 白二理論就說 在這個壓縮過程中間 會產生內能 那體系能量增高 這個壓縮變形 它給了一個詞叫做屈饒 就是玩理壓縮變形 這個屈饒的角度越大 它的內能越高 這個體系越不穩定 好 很容易算出它的屈饒來 應該原來正常應該一百零九點五度 給壓縮到六十度的話 那這個壓縮將近壓縮了五十度了 而如果是要形成四圓環的話 所以一百零九點五度壓縮到九十度 也將近壓縮了二十度 好 那麼如果是五圓環就比較開心 大概壓縮一點幾度 那麼六圓環又悲催了 要往外去給它展開一點 展開到一百二十度 那這個還得展開 所以它算出這麼一個壓縮的角度變化 它想通過這個壓縮角度變化 不管是定性的或者是半定量的 描述它一個環的不穩定性 好 它的理論是什麼呢 你看 形成三圓環 你看壓縮得這麼厲害 角變形得這麼厲害 所以它不穩定 對吧 再來四圓環你看也壓縮這麼多 你看又不穩定 所以這個環又不好 所以你看它也是不行的 確實這個理論來解釋 其實三圓環四圓環好像蠻有道理的 確實這兩個環很不穩定 而且確實三圓環更不穩定 這之間關係都有了 但是 它在解釋這些五圓環六圓環七圓環的時候出問題了 從它這個數字裡面來看 五圓環應該是最穩定的 六圓環穩定性是不如五圓環 七圓環更不穩定 但是事實上呢 我們看一下 事實上到底幾圓環怎麼穩定不穩定 我們用了我們上一支課講的一個燃燒熱的值 用燃燒熱的值來描述它的穩定性 但我們知道不同的環 碳原子數不一樣 你不能因為它燃燒熱跟碳原子數之間是密切相關的 碳原子越多 那它燃燒放出熱越多 所以我們把它平均到每個亞甲基上 每個亞甲基上就能知道它到底燃燒熱值是怎麼樣 確實你看燃燒熱值 三圓環燃燒熱值最高 最不穩定 它其次 而對這些環來講 六圓環燃燒熱值是最低的 說明六圓環是最穩定的 也就是說實驗事實是六圓環最穩定 而用白爾的張力理論 它在描述五圓環六圓環的時候 是不合適的 那麼也就是說 我們現在要發展一個新的理論 這是燃燒熱的值 我們通過燃燒熱的值 知道它的真實情況 那麼現在我們就要用現代的理論 來分析 到底為什麼有的環很穩定 有的環不穩定 我們要分析這個事情 好 那麼在分析的時候 我們沒有把白爾張力學說一棒子打死 也就是說 白爾張力學說它描述的一些事實 一些現象 我們還是需要考慮住的 比如說 它說到在成環的時候 箭可能要變形 就是原來109度28分這個結構 可能要發生一個變形 那麼這個事情一定要考慮進去 所以我們在用現代理論 來分析這個環到底穩定還是不穩定的話 我們要考慮這麼幾條 一個就是看它箭腳有沒有變化 就是有沒有白爾張力 這是第一點我們要考慮的 第二點我們要考慮的叫做扭轉張力 扭轉張力是個什麼概念呢 我們上節課在講正丁丸的一個 它的各種構像的時候 我們提到 如果正丁丸處於這種全重疊式的時候 它的能量是很高的 是非常不穩定的 它很傾向於在碳二和碳三 這根碳碳單件發生一個旋轉 那這兩個大集團錯開一點 可以錯開到這種情況 或者錯開到更理想的 大集團和大集團之間 是屬於完全的一個對位的交叉 它希望通過這麼一個扭轉 對於鏈狀化活物來講 它碳碳單件可以隨便轉 一下子就可以扭過來 就把這種張力釋放了 但是如果是一個環狀結構 當它有可能很不幸處在這種構像的時候 由於環的限制 它不能轉過來 但不能轉過來 它又想轉 那這裡面就積累了張力 這個就叫做扭轉張力 所以對於任何環來說 我們要分析它是不是有可能發生 存在扭轉張力 好 除此之外 還有一個要分析的是範式力 也就是說 如果一個環它某種因素 導致了它某兩個集團之間距離 近於它的範式半徑以後 它之間會有範式力 它希望把它給頂開 所以它有可能有範式力 所以我們下面 用現代的理論 或者現代的一些結構理論 來分析三圓環 四圓環 五圓環 乃至六圓環 它到底是什麼樣的結構 到底這個結構穩定還不穩定 我們就分析這三個力 三個力中間如果有哪些力比較大的話 那說明這個結構是很不穩定的 所以就是用這三個力 我們來分析一下 各種環的穩定性 好 還是先去分析這個 那個最不穩定的三圓環 好的 三圓環的真實結構是什麼樣呢 如果你把三個碳原子給畫出來 你確實它是一個平面的正三角形 但是實際上 對於三圓環來說 這根箭 這三根碳碳箭 或者叫所謂的三根碳碳σ箭 不是典型的碳碳σ箭 不是典型的頭對頭重疊 而是有一點變形 是側面的 這個箭這麼斜過來 這根箭這麼斜過來 它們之間不是正好頭對頭 而是這麼扒上的 所以我們叫它香蕉箭 或者叫做彎曲箭 好 這有什麼好處呢 它實際上是在之間取得一個平衡 我們知道頭對頭重疊 它應該是很穩定的箭 它放出能量會比較多 但是為了滿足頭對頭重疊 它的箭腳得變形 變得很厲害 將近50度的變形 那麼積累的內能有比較高 那麼它取到一個平衡 一定平衡 那它箭腳只變形到105.5度 就是稍微從109變到105.5度 稍微有一點屈饒變形 但是呢 它這個地方呢 箭稍微搭上一點 這兩者均衡在一起 達到一個能量最低的情況 這個就是我們所說的 三圓環的情況 好 我們看一看 三圓環的結構 對於三圓環來說 它有一個從109.5到105.5度 這麼一個大概是 4度的變形 所以它存在白耳張力 這個你不要否認 儘管沒有那麼像白耳理論誇張 說50度的那個變化 但它有一個4度的變化 有白耳張力 這是第一個張力 第二個我們看一看 有沒有扭轉張力 研究扭轉張力最好的辦法 是畫出它的Newman投影式 這個就是一個 三圓環的結構 我們畫出它的Newman投影式 大家說Newman投影式怎麼畫呀 不要緊張 好吧 我們一起來試著畫一畫 這是一個三圓環的結構 一二三 我們Newman投影式 一定要對某一根箭來做一個投影 我們現在從一號探看到二號探 這麼一個一束光投影下去 好 這麼一束光投影下去 一號探是一個點 二號探是一個圈 這個先畫下去 沒有問題 好 我們這麼從一號探看到二號探 這麼看過去的時候 看到有一個向下的一個新原子探親箭 和向右上方探親箭 有這麼一個探親箭 跟一號探相連的 還有這麼一個探親箭 除此之外 還有一個斜向左上方的 跟三號探相連 往左上方斜向跟三號探相連的 這麼一個探探箭 這是三號探 好 那麼我們把一號探上面連的三根箭都畫好了 再看投影下去下面這個二號探 二號探跟它很類似 也有一個斜向上的探親箭 還有一個直接直向下的探親箭 與此同時 二號探也斜向上 跟三號探也相連 好 這個結構畫出來了 這個結構中間小雞團是氫原子 大雞團是亞鉀基 三號探的CH2 這個都是一個絕對的一個全重疊式 所有的探親箭都是重疊在一起 為了讓大家看得清楚 這個紅的你也看成是氫 所有探親箭 你從這個角度看 這個探親和這個探親是重疊的 你換一個角度看 這個探親和這個探親也都是重疊的 所以它是全重疊式 所以它有扭轉張力 只不過很不幸的是 它環的限制不能讓它旋轉 旋轉把它錯開 不能讓它怎麼樣錯開 所以它只好之間張力很大 所以它有扭轉張力 一定有還蠻大全重疊 範式裡沒有 大家可以根據算一下 它之間原子之間都離開範式半徑 這個是沒有 好 這就是我們算出三圓環 為什麼三圓環很不穩定 它有四度的白鵝張力 還有全重疊式 這導致了三圓環很不穩定 我們看一下四圓環 四圓環也是很類似的 它也有白鵝張力 但是好一點 現在它漸的屈饒大概就是兩度 有兩度的白鵝張力的一個屈饒 所以它不太穩定 除此之外我們再看一下 四圓環中間有沒有扭轉張力 還是這樣子 我們一起來畫一畫 它的這麼一個紐曼投影式 這麼畫 我們從一號碳看到二號碳 我們畫它這個結構 好吧 從一號碳看到二號碳 一號碳是一個點 二號碳是一個圈 一號碳 我站這個角度看過去 有一個向下的一個碳氫鍵 和斜向右上方的一個碳氫鍵 直向下的和直向右上方碳氫鍵 還有一個伸向左上方的碳碳鍵 連的是一個四號碳 是四號碳 是一個壓甲機 好 我把一號碳所連的三個集團都畫好了 下面我們再看一下二號碳 後面這個二號碳 二號碳有一個向上的一個碳氫鍵 還有一個斜向右下方的碳氫鍵 再有一個斜向左下方的碳碳鍵 連著三號碳 好 那麼我們這樣就把二號碳給畫好了 而三號碳和四號碳之間有一根鍵 那麼環釘環的紐滿投影式 我們就畫出來了 好 比上三圓環來講 稍微好一點 三圓環是全重疊式 而這個呢 幸虧好一點是交叉式 但又不是全交叉式 它是部分交叉式 而它也沒有泛式張力 所以這樣子我們就能比出來了 四圓環也不太穩定 因為它有白二張力 還有扭轉張力 但是四圓環的好處是 它不管是扭轉張力也好 白二張力也好 它都比較小 所以它會比三圓環穩定比較多 也就是四圓環它是比較常見的 四圓環結構我們可以說它是一個蝴蝶形的 它可以迅速在兩種蝴蝶形之間翻轉 要不然二號碳三號碳向上 要不然就是二號碳和三號碳向下 這麼兩個蝴蝶 這麼來回翻轉的結構 所以它是一個蝴蝶形的結構 這就是我們講的四圓環的情況 四圓環為什麼這四個環不在同一個平面上啊 為什麼這四個環不在同一個平面上 對了 如果四圓環都在一個平面上 你就會畫出來全是一堆全重疊式的結構 所以四圓環不會在一個平面上的 三圓環迫不得已 三個碳原子只好在一個平面上 三點一個平面 但四圓環它一定會想辦法給它掰開 變成這麼一個翹起來的 或者往上的這麼一些結構 好這是我們講四圓環 五圓環大家自己看一下就可以了 五圓環結構是比較穩定的 因為它見角是109度28分 基本上是109度28分 而且它的那個就是扭轉張力也比較小 一般來講它可以是這種半羽式的 或者信封式的 就是這四個是成一個平面 這個呢在平面下面或者平面上面 這麼一個信封式的結構 這個是五圓環的結構 好如果我們說五圓環形成一個平面的話 那麼也是有多個重疊式 大家也可以把它根據從某一個碳看到另一個碳 把它扭滿同一式 也可以畫出來 好這是五圓環 六圓環大家以前見過了 它可能有乙式結構和傳式結構 後面我們會花一點時間 專門講一下六圓環的結構是什麼樣子的 更大的環是什麼樣呢 就是折疊的 一圈折疊折疊折疊 折疊成連成一個圈就可以了 這個就是我們說的多圓環的結構 基本上它的最常見的結構就是 繞一圈這麼折疊折疊 跟波浪一樣繞上去就可以了 好這是一個總結 就是各種環它那個白耳張力的情況 扭轉張力情況和泛式的情況 給大家做了一個總結 好那個我們這樣子 我們講一個這個關於環環廳的結構中間 最重要的一個內容 環幾環 環幾環的結構 就是我們看一下環幾環會有什麼樣的構像 這些構像到底誰穩定誰不穩定 環幾環故事不給大家講了吧 大家講故事本事比我強多了 前因後果前生後世就不講這麼多了 我們直接那個進入主題 講一講環幾環的構像 第一個給大家講一下幾種構像 幾種構像以及這些構像的穩定的情況 好幾種構像 第一種就是我們所說的 乙式構像 好乙式構像這個結構中間 你可以把它分子分成 就是六個不是分子 六個原子可以分成兩個平面 一三五在一個平面 二四六在一個平面 這兩個平面之間距離大概是五十平米 所以我們可以說這個分子中間有個C3軸 什麼叫C3軸呢 就這個分子旋轉三百六十除以三 這個角度也就是一百二十度的時候 沿著這根軸旋轉一百二十度的時候 它的結構是完全復原 再轉一百二十度又完全復原 所以說它中間有一個C3軸 對於環幾丸它的乙式構像來說 它沒有巴爾張力 因為它箭腳都是一百零九度二十八分 而且它距離最近的這兩個氫原子之間距離是兩百五十平米 氫原子的範式半徑是一百二 所以它也是在範式半徑之外 所以它也沒有範式力 但是它好像有一點扭轉張力 這個扭轉張力怎麼說呢 也就是說我們想辦法 如果畫出它的紐滿投影式 我們可以從二號碳看到三號碳 這時候應該這麼看了 從這個角度 你畫它紐滿投影式 二號碳看到三號碳 以及是六號碳看到五號碳 用這種方式你把它紐滿投影式畫出來 二號碳看過去 二號碳是一個點 三號碳是一個圈 你二號碳現在有一個向直向下的碳氫箭 還有一個向左上方的一個碳氫箭 以及向右上方的一個碳碳箭 這個碳連的是一號碳 所以那麼二號碳就畫出來的 依此類推 我們就可以把三號碳的結構畫出來 而且可以把五號碳六號碳 它們所連的都可以畫出來 從這個結構就能看出來 它應該是一個部分交叉式的 這兩個大集團是一個部分交叉的 所以它有一定扭轉張力 但是比較小 所以它這是一個部分交叉 好的 這個就是我們所說的乙式結構 乙式結構 通過這個乙式結構 你畫出紐滿投影式 這個事情自己一定要做 沒有人能替你做的 你一定把它的紐滿投影式給畫出來 自己回去去練一下 好 對於乙式結構來說 它每個碳原子上面都有 就是環幾灣乙式結構 每個碳原子上面都有兩根碳氫箭 這兩根碳氫箭是不同的 其中一根碳氫箭 是跟這個C三軸平行的 我們叫它叫做A箭 而另外一個碳氫箭是斜向指出環外的 它和這個C三軸之間夾角是109度28分 我們叫它叫做E箭 它有兩個箭是不同的 所以我們看一下這個結構 一號碳上的A箭是直向上 它的E箭是斜向下方的 而二號碳上的A箭是直向下方 而E箭是斜向上方的 也就是說 一號碳上A箭的取代機 和二號碳上的A箭取代機 是屬於反式的結構 這就是我們所說的乙式結構 在這裡給大家強調一下 怎麼畫乙式結構 不要亂畫 畫出來強行告訴大家 說我這是乙式結構 強烈建議大家畫乙式結構怎麼畫 先畫中間的兩條 以後再畫這兩頭 你保持這兩個點在同一個水平面上 這兩個碳在同一個水平面上 這樣子就畫出一個乙式結構來了 你這個乙式結構畫出來以後 你的A箭就能夠畫得跟這個軸平行了 此外我們還要畫E箭 畫E箭的標準是這樣 右邊這三個碳指向右方 是這個方向 這麼E箭過去 左邊三個碳指向左方 是這個方向 這樣子你的E箭也畫出來了 好 下課啊