题目
4.顺-1,3-二甲基环己烷的稳定性小于反-1,3-二甲基环己烷。()
4.顺-1,3-二甲基环己烷的稳定性小于反-1,3-二甲基环己烷。()
题目解答
答案
正确
解析
本题考查环己烷衍生物的构象稳定性判断,核心在于理解椅式构象中取代基的空间排列及1,3-二取代基的轴向相互作用对稳定性的影响。关键点在于:
- 椅式构象是最稳定的构象,取代基的轴向(axial)和赤道(equatorial)位置对分子稳定性至关重要。
- 顺式异构体中,两个甲基可能同时处于轴向位置,导致较大的1,3-二取代基轴向相互作用(1,3-diaxial interaction),降低稳定性。
- 反式异构体中,甲基更易处于赤道位置或避免轴向相互作用,稳定性更高。
构象分析
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顺-1,3-二甲基环己烷:
- 在椅式构象中,两个甲基若均处于轴向位置,则彼此距离较近,产生显著的1,3-二取代基轴向相互作用,导致分子能量较高,稳定性较低。
- 若一个甲基轴向、另一个赤道,则无法保持椅式构象,需通过环翻转调整,但翻转能较高,稳定性仍较差。
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反-1,3-二甲基环己烷:
- 在椅式构象中,两个甲基可同时处于赤道位置,避免轴向相互作用,分子能量最低,稳定性最高。
- 即使一个甲基轴向、另一个赤道,其相互作用也远小于顺式的轴向重叠情况。
结论
反式异构体的椅式构象更稳定,因此顺-1,3-二甲基环己烷的稳定性小于反-1,3-二甲基环己烷。