题目
写出下列化合物最稳定的构象式。(1) 反-1-异丙基-3-甲基环己烷(2) 顺-1-溴-2-氯环己烷(3) 顺环己-1,3-二醇(4) 2-甲基十氢化萘
写出下列化合物最稳定的构象式。 (1) 反-1-异丙基-3-甲基环己烷 (2) 顺-1-溴-2-氯环己烷 (3) 顺环己-1,3-二醇 (4) 2-甲基十氢化萘
题目解答
答案
1. 反-1-异丙基-3-甲基环己烷:异丙基在e位,甲基在a位的椅式构象最稳定。
2. 顺-1-溴-2-氯环己烷:溴和氯均在e位的椅式构象最稳定。
3. 顺环己-1,3-二醇:两个羟基均在e位的椅式构象最稳定,可形成分子内氢键。
4. 2-甲基十氢化萘:反式构象中,甲基位于e位的构象最稳定。
(图示略,需按上述分析绘制椅式构象图。)
解析
环己烷衍生物的构象稳定性主要取决于椅式构象中取代基的排列方式。关键点在于:
- 大基团优先占据赤道位(e位),以减少1,3-二轴相互作用;
- 相邻取代基的相对位置(顺式或反式)会影响构象选择;
- 分子内氢键等次级作用力可进一步稳定构象。
(1) 反-1-异丙基-3-甲基环己烷
- 异丙基(大基团)应占据e位,甲基(小基团)占据a位。
- 反式要求两个取代基在椅式中处于相对位置:异丙基在e位(上方向),甲基在a位(下方向)。
(2) 顺-1-溴-2-氯环己烷
- 相邻取代基(Br和Cl)在顺式中应均处于e位,避免1,2-二轴相互作用。
- 溴和氯分别位于相邻碳的赤道位,保持同侧排列。
(3) 顺环己-1,3-二醇
- 羟基(-OH)在顺式中均占据e位,减少1,3-二轴相互作用。
- 两个羟基可形成分子内氢键,进一步稳定构象。
(4) 2-甲基十氢化萘
- 甲基位于e位,减少与环己烷部分的位阻。
- 反式构象使甲基与十氢化萘的其他基团排列更合理。