环己烷的椅子翻转

环己烷的椅子翻转

所有关于如何画的产物环己烷椅子翻转,同时,三种方式不!

1. 1号的两个椅子构象环己烷
2. 怎么这些构象互换吗?通过环己烷”椅子翻转”
3. 第一步:打开“脚凳”的椅子上做一个环己烷“船”
4. 第二步:拉下相反的“头枕”“船”环己烷的椅子
5. 椅子翻转转换所有轴组赤道团体,反之亦然
6. 1-Methylcyclohexane椅子翻转的映射
7. 三种方式不做一个环己烷椅子翻转
8. 笔记
9. (高级)引用和进一步阅读

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1。1号的两个椅子构象环己烷

在最近一篇文章中,一个空中旅行的环己烷的椅子上,我们发现有两个不同位置上的取代基可以占领-环己烷椅子上轴向(直上直下,相对于环)赤道(环)的一侧。

这引出了一个有趣的思想实验。让我们来一个很简单的取代环己烷- 1-methylcyclohexane版本,例如。
从“破折号楔”图,描绘1-methylcyclohexane只有一个方法。像这样。

无论你如何旋转或翻转它——它是所有重叠版本的相同的事情。

现在让我们画出环己烷椅子版本。我们画一把椅子,然后…。坚持住!

你能看出这是一个不同的情况?我们可以把一个甲基轴向碳或赤道碳…这些是不互相重合,与上面的“平”图。

2。怎么这些构象互换吗?通过环己烷”椅子翻转”

相同的连接,不同的形状——这是一个定义的“构象异构体“如果有一个。

,但是,与线性烷烃构象,这涉及对单键旋转,它可能不会立即明显如何转换为左边的椅子右边的椅子。

这篇文章的目的是描述如何将这两种构象转化为彼此,通过一系列键旋转我们称之为“椅子翻转”。

当我们第一次介绍了环己烷的椅子,我们提到,这是最低的能量构象环己烷-但不是只有构象。这是环己烷的分子模型,显示所有的轴向氢(白色)赤道氢(红色)。从一个角度看,我们看到了椅子左边的“休息”和“脚踏板”在右边。

步骤1:打开“脚凳”的椅子上做一个“船”吊床

现在,如果我们以环己烷的脚踏板,和旋转的债券,我们能够获得一个结构看起来有两个“休息”。这叫做“船”(技术,它会成为一个“扭曲的船”,哪里有轻微偏移的团体“船头”)。我还是偏爱“吊床”。IUPAC,你在听吗?

步骤2:下拉相反的头新脚休息休息

现在,如果我们把“原始”头休息(左边)和拉下来,这样就使一个新的“脚踏板”,我们有以下。

你首先想到的可能——这很没用!谁在乎我们只是从环己烷的椅子上,将它转换成另一个环己烷的椅子上。这就像将一美元转换成四个季度,然后交换回一美元。就像什么也没发生。

5。椅子翻转所有轴组转换为赤道,反之亦然

啊!你看,这是不一样的。在这个视频中,观察该模型首先转化为环己烷椅子的一条船,然后到一个新的环己烷的椅子上。

这是运动的分子芭蕾舞。密切关注(白色)轴向团体和(红色)赤道组。你看到了什么?

通过GIPHY

在这把椅子翻转,所有的轴向组织成为赤道…,所有的赤道组织成为轴向!

这让我们回到1-methylcyclohexane。

6。1-Methylcyclohexane的椅子翻转,再现

这两种构象可以互相转换的使用椅子翻转。注意颈- 1”,轴向”变成了“赤道了”。这是正确的方法。

7所示。三种方式不正确地做一个环己烷椅子翻转

这就是有机化学,有很多方法来把这件事情搞砸。这是几错误的画一个椅子翻转的方法:

在下一篇文章中,我们将看看这“戒指抛”过程中更多的细节。请继续关注!

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笔记

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(高级)引用和进一步阅读

这是一个话题通常教本科生在有机化学。环己烷的基态构象是椅子,它可以接受环“翻转”,在哪里轴向取代基成为赤道取代基。这翻转经过一些高能中间体(船、half-boat和twist-chair)。

1. Ueber死geometrischen Isomerien Hexamethylenderivate
   h·萨克森
   化学。的误码率。1890年,23(1),1363 - 1370
   DOI:10.1002 / cber.189002301216
   环己烷和相关六元环的构象至少自1890年以来一直在积极的兴趣。
2. 死Baeyersche Spannungstheorie合写des Diamanten和死亡
   恩斯特莫尔
   杂志毛皮Praktische化学1918年,98年(1),315 - 353
   DOI:1002 / prac.19180980123
   很小的纸环己烷的3 d模型,表明它不是平的,椅子和提供模型构象。
3. 的构象类固醇的核
   h·r·巴顿
   Experientia1950年,6,316 - 320
   DOI:10.1007 / BF02170915
   早期论文诺贝尔奖得主爵士教授d·h·r·巴顿的构象分析环己烷,后来这适用于类固醇的三维结构(包含几个融合六元环)。他指出,环己烷confomers可以互换,说,“小的差异在自由能量(约一kilocal,室温下)两种构象之间将确保分子通过物理检查方法和热力学因素出现大幅的只有一个构象”。
4. 命名的三轮车己烷债券
   巴顿,D。,HASSEL, O., PITZER, K., PRELOG, V.
   自然1953年,172年,1096 - 1097
   DOI:1038/1721096b0
5. 环己烷债券的命名法
   h·r·巴顿o .激战,k . s . Pitzer诉测前
   科学1954年,119年,49
   DOI:10.1126 / science.119.3079.49
   这些是第一个实例方面的轴向”和“赤道是用来表示两个取代基的位置可以在环己烷。这也是过去当科学家可以安全地cross-publish得到更好的可见性,几乎同一篇文章发表在两个科学和自然被认为是顶级期刊。
6. 核磁共振线和环己烷-双共振环反演的研究d₁₁
   a . l . Anet和a·j·r·境界
   美国化学学会杂志》上1967年,89年(4),760 - 768
   DOI:10.1021 / ja00980a006
   本文涵盖了一个经典的实验,通常提到的有机化学或核磁共振本科和研究生课程。在室温下,环己烷为一个信号,因为互变现象迅速椅子形式出现。然而,在低温下,它使一个非常复杂的¹H NMR谱。在低温下互变现象是缓慢的;的化学变化轴向和赤道质子是解决,和复杂的自旋自旋耦合发生。然而,在-100°C,环己烷-d₁₁只给2的信号强度。这些信号对应轴向和赤道氢原子。慢慢地这些构象之间的互变现象发生在这个低温,但是他们慢慢发生足够的NMR谱仪检测个人构象(氘核的核心要小得多比质子磁矩,并从氘核吸收不发生在信号¹H NMR光谱)。f·a·l . Anet教授是加州大学洛杉矶分校和名誉教授的先驱核磁共振光谱进行构象分析的使用。
7. 非椅子构象等六元环
   m·凯莉·g·里德尔
   主题在立体化学1974年,8
   DOI:10.1002/9780470147177.甲基
   这个引用包含有用的信息反演为环己烷屏障,也被第一篇论文实际上调用“twist-boat”构象在这个过程中。
8. 通过高真空低温沉积构象平衡捕获
   a . l . Anet和m . Squillacote
   美国化学学会杂志》上1975年,97年(11),3243 - 3244
   DOI:10.1021 / ja00844a067
   chair-twist能量差异已经被低温红外光谱直接测量。椅子被确定为5.5千卡/摩尔焓变低于转折。
9. 构象结构、能源和反演的环己烷和一些相关的环氧乙烷
   赫伯特·l·施特劳斯和赫伯特·m·皮科特
   美国化学学会杂志》上1970年,92年(25),7281 - 7290
   DOI:1021 / ja00728a009
   本文描述了一种理论方法建立计算环反演。
10. 构象分析。130年。平方毫米。一个碳氢化合物力场利用V1和V2扭转
    诺曼·l·alling
    美国化学学会杂志》上1977年,99年(25),8127 - 8134
    DOI:1021 / ja00467a001
    平方毫米(分子力学2)法是由教授alling碳氢化合物的构象分析和其他有机小分子。本文文档使用这种方法计算的结果,包括戒指环己烷反转。MM方法现在被认为是原油,因为它们忽视量子相对论效应,但他们仍然用于做初始结构的几何优化之前做一个更高级的计算。