环己烷椅子翻转

环己烷椅子翻转

都是关于如何画环己烷椅翻转的产物，还有三种方法不!

1. 1-甲基环己烷的两个椅形构象
2. 这些构象如何相互转换?通过环己烷的“椅子翻转”
3. 第一步:用椅子的“脚凳”做一个环己烷“船”
4. 第二步:把“船”对面的“头枕”拉下来，做成环己烷椅
5. 椅子翻转将所有轴向群转换为赤道群，反之亦然
6. 1-甲基环己烷的椅翻转
7. 三种不做环己烷椅子翻转的方法
8. 笔记
9. (高级)参考资料和进一步阅读

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1.1-甲基环己烷的两个椅形构象

在最近的一篇文章中，an环己烷椅空中之旅，我们证明了取代基在环己烷椅上有两个不同的位置轴向(垂直向上和向下，相对于环)和赤道(跑到环的一边)。

这就引出了一个有趣的思想实验。让我们以一个非常简单的取代环己烷为例1-甲基环己烷。
从“破折号”图中，只有一种方法来描述1-甲基环己烷。像这样。

不管你怎么旋转它，或者翻转它，它们都是同一个东西的重叠版本。

现在我们画一下环己烷的椅形结构。我们抽一把椅子，然后....坚持住!

你能看出这是一种不同的情况吗?我们可以把甲基放在an上轴向碳或者赤道碳，这些是不相互叠加，不像上面的“平面”图。

2.这些构象如何相互转换?通过环己烷的“椅子翻转”

同样的连通性，不同的形状——这就是“构象异构体如果有的话。

然而，与线性烷烃的构象不同，线性烷烃的构象涉及到单键的旋转，左边的椅形构象如何转变为右边的椅形构象可能不是很明显。

这篇文章的重点是描述这两种构象如何相互转换通过一系列的键旋转，我们称之为“椅子翻转”。

当我们第一次介绍环己烷椅时，我们提到它是能量最低的构象环己烷的，但不是只有构象．这是环己烷的分子模型，展示了所有轴向氢(白色)和赤道氢(红色)。从一个角度看，我们看到椅子的左边是“头枕”，右边是“脚枕”。

第一步:把椅子的“脚凳”做成“船”吊床

现在，如果我们拿环己烷的“脚托”，旋转几个键，我们就能得到一个看起来有两个“头托”的结构。这就是所谓的“船”[从技术上讲，它实际上是一艘“扭曲的船”，在“船头”上有一个轻微的偏移]。我仍然偏爱“吊床”。IUPAC，你在听吗?

第二步:把对面的头枕拉下来，做一个新的脚枕

现在，如果我们把“原来的”头枕(在左边)拉下来，这样它就变成了一个新的“脚枕”，我们就有了下面的东西。

你的第一个想法可能是——这没什么用!谁在乎我们是不是从一个环己烷椅开始然后把它变成另一个环己烷椅。这就像把一张1美元纸币换成4个25美分的硬币，然后再换成1美元纸币。就像什么都没发生一样。

5.椅子翻转将所有的轴向基团转换为赤道基团，反之亦然

啊!你看，这不完全一样。在这个视频中，看看这个环己烷椅模型是如何首先变成一艘船，然后变成一个新的环己烷椅的。

这是运动中的分子芭蕾舞。密切注意[白色]轴向团体和[红色]赤道组。你看到了什么?

通过GIPHY

在翻转椅子的过程中，所有的轴向组织成为赤道还有所有的赤道组织成为轴向！

这又回到了1-甲基环己烷。

6.1-甲基环己烷的椅子翻转，再认识

这两种构象可以通过椅子翻转相互转换。注意在C-1上，"轴向向上“变成”赤道了”。这才是正确的做法。

7.三种方式不要正确地做环己烷椅翻转

这是有机化学，有很多方法可以搞砸。这里有一些错误的画翻转椅子的方法:

在下一篇文章中，我们将更详细地研究这个“环翻转”过程。请继续关注!

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笔记

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(高级)参考资料和进一步阅读

这是有机化学专业本科生常被教授的一个话题。环己烷的基态构象是椅子，它可以经历一个环‘翻转’，在哪里轴向取代基成为赤道取代基。这个翻转会经过一些高能量的中间产物(船式、半船式和扭椅式)。

1. 六亚甲基异构衍生物
   h·萨克森
   化学。的误码率。1890，23(1), 1363 - 1370
   DOI:10.1002 / cber.189002301216
   至少从1890年起，环己烷和相关六元环的构象就受到了广泛的关注。
2. 理论分析和理论分析
   恩斯特莫尔
   杂志für Praktische化学1918，98(1), 315 - 353
   DOI:1002 / prac.19180980123
   一篇关于环己烷三维模型的非常早期的论文，表明它不是平的，并为椅子提供了模型构象．
3. 的构象类固醇核
   巴顿
   Experientia1950，6, 316 - 320
   DOI:10.1007 / BF02170915
   诺贝尔奖得主D. H. R. Barton教授的这篇早期论文是关于环己烷的构象分析，后来将其应用于类固醇的三维结构(包含几个融合的6元环)。他指出，环己烷构象可以相互转化，他说:两种可能构象之间自由能含量的微小差异(在室温下约为一千卡)将确保分子通过物理方法检查和热力学考虑基本上只存在于一种构象中构象”。
4. 命名的三轮车己烷债券
   巴顿，d .，哈塞尔，o .，皮策，k .，普雷洛格，v .。
   自然1953，172, 1096 - 1097
   DOI:1038/1721096b0
5. 环己烷键的命名
   H. R.巴顿，O.哈塞尔，K. S.皮策，V.普雷洛格
   科学1954， 119, 49
   DOI：10.1126 / science.119.3079.49
   这些都是第一个例子的术语轴向和"赤道表示取代基在环己烷中的两个位置。这也是在科学家可以安全地交叉发表以获得更好的曝光度的时代——几乎同一篇文章在两种刊物上都发表了科学而且自然，被认为是顶级期刊。
6. 环己烷环反转的核磁共振线形和双共振研究d₁₁
   A. L. Anet和A. J. R. Bourn
   美国化学学会杂志1967，89(4), 760 - 768
   DOI:10.1021 / ja00980a006
   这篇论文涵盖了一个经典的实验，在本科和研究生有机化学或核磁共振课程中经常被提及。在室温下，环己烷给出一个信号，因为椅形的相互转换发生得很快。然而，在低温下，它给出了一个非常复杂的¹H核磁共振谱。在低温下，相互转化很慢;化学位移轴向而且赤道质子被分解，发生复杂的自旋-自旋耦合。然而，在-100℃时，环己烷-d₁₁只给出两种强度相等的信号。这些信号对应于轴向而且赤道氢原子。在这种低温下，这些构象之间的相互转换发生得很慢，但它们发生得足够慢，以至于核磁共振光谱仪可以检测到单个构象(氘核的原子核磁矩比质子小得多，并且氘核吸收的信号不会在低温下发生¹H NMR谱)。F. a . L. Anet教授是加州大学洛杉矶分校的名誉教授，是使用核磁共振波谱进行构象分析的先驱。
7. 六元环的非椅形构象
   M.凯利，F. G.里德尔
   立体化学专题1974, 8
   DOI：10.1002/9780470147177.甲基
   这篇参考文献包含了关于环己烷反转势垒的有用信息，也是第一篇真正调用“扭船”的论文。构象在这个过程中。
8. 高真空低温沉积的构象平衡俘获
   A. L. Anet和M. Squillacote
   美国化学学会杂志1975年,97(11), 3243 - 3244
   DOI：10.1021 / ja00844a067
   用低温红外光谱直接测量了椅扭能量差。椅子的焓比扭转低5.5千卡/摩尔。
9. 环己烷及相关恶烷的构象结构、能量及反转速率
   赫伯特·l·施特劳斯和赫伯特·m·皮克特
   美国化学学会杂志1970年,92(25), 7281 - 7290
   DOI:1021 / ja00728a009
   本文介绍了一种建立环反演计算的理论方法。
10. 构象分析。130.平方毫米。一个碳氢化合物利用V1和V2扭转项的力场
    诺曼·l·阿林格
    美国化学学会杂志1977，99(25), 8127 - 8134
    DOI:1021 / ja00467a001
    MM2(分子力学2)方法是由Allinger教授开发的，用于碳氢化合物和其他小有机分子的构象分析。本文记录了使用该方法计算的结果，包括环己烷的环反转。如今，MM方法被认为是粗糙的，因为它们忽略了量子和相对论效应，但它们仍然有助于在进行更高层次的计算之前对结构进行初始几何优化。