烯烃的反应
烯烃E和Z符号(+顺/反式)
最后更新:2022年11月15日|
E和Z符号烯烃
- 与碳碳单键,碳碳双键不能接受没有打破π键旋转
- 这是的一个结果几何异构,的存在烯烃立体异构体不同取代基只在他们的排列在空间的双键
- 在简单的情况下,有两个相同取代基的碳烯烃,我们可以用独联体- - - - - -和反式——指定上的取代基的同分异构体相同和相反分别的双键。
- 几何异构体,没有两个完全相同的取代基,我们把两个取代基的两端,根据c双键(CIP)规则。
- 的Z同分异构体(“z”,相同)的几何异构体取代基排名# 1在同侧的双键。助记:“zee zame zide”
- E同分异构体(“e”)是几何异构体取代基排名# 1的位置另一侧的双键,
表的内容
- 我们什么时候使用独联体- - -反式——符号在戒指吗?
- 独联体- - -反式——在烯烃异构
- 当心模棱两可的名字当几何异构现象是可能的!
- 独联体- - -反式——环烯烃异构
- 当“独联体“,”反式“失败:E和Z符号
- E和Z符号烯烃
- 打破关系:点的方法
- 结论:E和Z符号烯烃
- 笔记
- 测试你自己!
这篇文章由马特·皮尔斯有机化学解决方案。问马特调度在线辅导会议在这里。
快速回顾一下:独联体- - -反式-异构(“几何异构”)在环
环烷系列我们商务部早些时候,我们看到小环的一个关键特性是,他们不能把“内外”不打破债券。(看到帖子:环烷-破折号和楔形)
这方面的一个最重要的结果是,它可以导致的存在stereoi萨默斯。分子共享相同的分子式和相同的连接,但有不同的原子的空间排列。
这两个版本的1、2 dichlorocyclopentane(下图)就是一个例子。它们有相同的连接,都是1,2-dichlorocyclopentane——但他们的原子在空间有不同的安排。氯在同侧环的左旋异构体(两个“楔子”,出来的页面)和两端(一个锲入,一个虚线)在右手异构体。
这两个分子不能互换通过碳碳键的旋转而不破裂的戒指(使用一个模型工具包和尝试,如果你喜欢)。他们因此同分异构体。
分子的连接相同但不同的空间安排被称为立体异构体。
具体地说,上面的两个分子之间的关系的非对映体:立体异构体不彼此的镜像。(看到帖子:类型的同分异构体)
这两种分子具有不同的物理性质,不同的沸点,熔点、反应活性、光谱特征等等。
(注意,其他子类的立体异构体是“对映体”。我们应用这两个立体异构体(重叠)彼此的镜像。也:记住,术语“非对映异构体”和“对映体”表示比较关系,如“兄弟”或“表弟”。]
1。我们什么时候使用顺式和反式-符号在戒指吗?
我们使用的术语独联体- - -反式——表示相对配置两组互相在有限制的情况下旋转。
(注:就是“限制旋转”独联体- - -反式——巧妙地不同于syn和反,我们使用在有自由转动的情况下,如甲基取向的“超越”和“交错”丁烷。底线:syn和反形式通常可以互换通过债券旋转:独联体和反式形式不。]
在命名法”,独联体”是用来区分的异构体两个相同的组(如两个氯2-dichlorocyclopentane)是指向相同方向的平面环,反式在区分同分异构体相反的方向。(你也会听到有机化学家说,“氯独联体彼此”或“氢反式另一个”。]
为这些所谓的“一个共同的名字独联体- - - - - -反式“同分异构体是“几何异构体”。那些骂IUPAC实际上阻止“几何异构体”这个词,这一次,我同意:这个词有点冗余,而且可能引起混淆。在这篇文章的其余部分我将只使用术语“独联体- - - - - -反式“同分异构体。
为了让独联体- - - - - -反式- - - - - -在环异构现象存在,我们需要两个条件:
- 两个,只有两个碳原子每一个轴承取代基异卵上方和下方的戒指
- 两个碳至少取代基的共同之处
1,2-dichlorocyclopentane我们发现颈- 1和c - 2都有不同的取代基(H和Cl)上方和下方的戒指,和他们每个人都至少有一个共同的取代基(取代基事实上他们有两个共同点:H和Cl)。
这是另一个例子:独联体- - - - - -和反式——1-ethyl-2-methylcyclobutane。请注意,他们每一个有两个碳每一个承担不同的取代基上方和下方的戒指(H和CH3;H和CH2CH3)。他们也有至少一个共同的取代基(H)。我们可以参考独联体1-ethyl-2-methylcyclohexane的异构体,两个氢原子都指向同一个方向,和反式他们指出在相反的方向。
如果你满手性,您可能还注意到一个有趣的事实:有两种方法来画的独联体- - - - - -和反式同分异构体,它们不能互相叠加。这些都是对映体顺便说一下。(看到帖子:对映体、非对映体或相同的)
所以独联体- - - - - -和反式- - - - - -没有指定哪个对映体(它可以被应用到)。它只是描述相对两组的配置(H在这种情况下)。如果我们想要指定一个特定的对映体,我们需要使用命名(CIP)的分配体系R和年代配置,这为我们提供了“绝对”配置。在这种情况下,独联体- - -反式- - - - - -是多余的。(看到帖子:命名系统)
因为独联体- - -反式——是相对的,它不工作,如果两个碳不共享一个共同的取代基。在这种情况下,你还必须使用(右)/(年代)。
我们穿过戒指花的时间太长了,所以我们就说明2的例子”独联体”,反式“不会在戒指和离开工作。
2。c是- - -反式-在烯烃异构(几何异构)
独联体- - - - - -反式异构也是可能的烯烃。在小环,旋转对π键也受限:由于“侧面”π键的重叠,一个不能π键旋转而不破坏它。这个鲜明的对比传统的σ键(单键)无环分子,自由旋转是可能的:见证1,二氯乙烷(下图左)。
因此我们可以分子等独联体- - - - - -1,2-dichloroethene(沸点60°C)反式1,2-dichloroethene(沸点:48°C),可以分开由于其不同的物理性质。
我们还可以使用独联体- - - - - -反式等术语来区分同分异构体2-methyl-3-hexene(上图右)。在独联体异构体,两个氢原子都在同一侧的π键,和反式异构体,两个氢原子的对面。(注意:这个风险“tsk-tsk”伴随从IUPAC摇手指,却得到了正确的结构:看到了注1下面一个题外话,为什么)
与戒指,最低要求独联体- - - - - -反式异构的烯烃是,每个碳连着两个不同的组,这两个碳的至少有一个共同的取代基。
与环一样,独联体- - - - - -反式异构现象是不可能的如果一个碳双键相连的两个相同的组织,与1一样,下面的1-dibromo-1-propene。自己试一试,如果你不相信。
3所示。当心模棱两可的名字,顺/反式异构是可能的
快速题外话:我们的新几何异构升值的结果之一是,许多总统生涯中分子的名字实际上是模棱两可的。
例如,描述符“3-hexene”并不明确地描述一个特定的分子。[2-butene也是如此:试一试!]。确定特定的分子,我们需要指定独联体——或者反式——3-hexene。
注意,天津还好,因为天津连着两个相同的群体的地位(氢),因此没有独联体- - - - - -反式同分异构体是可能的。
4所示。独联体- - - - - -反式-对环烯烃异构
独联体- - - - - -和反式还可以申请吗烯烃在环。例如,在纸上可以画画独联体- - -反式- - - - - -环己烯,因为π键满足要求独联体- - - - - -反式- - - - - -同分异构现象。在现实中,反式- - - - - -环己烯是无比紧张。尝试亲吻自己的尾椎骨。会给你一些想法的应变试图适应反式——在一个六元环双键。(注2]
出于这个原因,戒指尺寸7下面,它是安全的忽视写作”独联体”:配置。
在8以上的戒指大小,我们做需要放一个独联体——或者反式- - - - - -的名字,因为反式-异构体变得可行。(想象试图亲吻自己的尾椎骨如果你有长颈鹿的脖子:突然不是不可能!)
5。当解决方案“Cis”和“反式”的失败:E / Z系统
我们看到独联体和反式失败在环两个碳缺乏一个共同的取代基。它还没有烯烃在这种情况下。
看到这个问题吗?
没有两个相同的组,我们没有参考点!
在左边,氯独联体Br和反式f .但这真的证明调用异构体”独联体”?我们如何决定?
我们需要的是一些方法来确定优先级在这些情况下。
【注:一些教科书可能仍然是指这个烯烃为展示”独联体- - - - - -反式异构“尽管我们必须使用E和Z]
6。的E和Z符号烯烃
值得庆幸的是,我们可以应用排名系统由卡恩,英格尔德,测前手性中心(正如前面提到了在这个帖子(R) / (S)命名为此)。
协议如下:
- π键中的每个碳连着两个取代基。为每一个碳,这两个取代基排名(1或2)根据原子的原子序数直接附着在碳。(例如:Cl >)
- 如果两个取代基排名1上同侧π键的键是考虑到描述符Z(德国z,这意味着“在一起”)。
- 如果两个取代基排名1上对面π键的键是考虑到描述符E(德国e,这意味着“相反”)。
所以Z就像”独联体”和E就像”反式”。(注意:他们不一定是相同的,不总是关联:明白了注2的一个例子独联体烯烃这是E。E / Z系统全面烯烃几何异构现象的能力,包括独联体/反式烯烃上面的例子。我们经常使用独联体/反式为了方便,但E / Z是“官方”,IUPAC批准名称的方法烯烃立体异构体)。
一个简单的方法来记住Z也就是说“Zee Zame Zide”在德国口音。我的方法是假装Z代表“z是”。任何适合你。
这里有一个实际的例子:
根据原子序数与手性中心,排名会导致关系如果我们限制自己只是直接附加到π键的原子。
7所示。打破关系:点的方法
例如,烯烃下面我们现在处于两难境地:一个碳原子的烯烃连着两个碳原子。在这种情况下我们如何确定优先级。我们如何打破关系?
的关系,我们必须应用点的方法。点是方便的占位符,这就是为什么我喜欢使用这种方法。
- 每两个原子的位置点进行比较。
- 列表3附加到每个原子,原子的原子序数。
- 比较清单,就像你会比较一组三个打牌。就像一只手(8 8 7)将击败(8、7、7),那么(C、C、H)击败(C, H, H)。
- 如果列表是相同的,将点向外移动到最高优先级原子在名单上。
- 在第一点的差异,分配(E或Z)。
- 如果没有区别…然后组是相同的,和E / Z不适用。
这是一个更复杂的示例与多个烯烃。在这种情况下,每一个π键指定的有自己的独立E或Z配置。
好吧,这是长。但是希望有用。
当心未来在我们详细介绍“点”的方法。
8。结论:E和Z符号烯烃
独联体- - - - - -反式- - - - - -可以用于描述简单吗烯烃立体异构体,但只有在某些情况下工作。此外,它只给了相对配置。的E / Z系统全面描述了绝对分子的配置。
参见下面的一个例子E烯烃这是“独联体”和Z烯烃这是”反式”。
只是一个提醒:这篇文章是由马特·皮尔斯有机化学解决方案。问马特调度在线辅导会议在这里。
笔记
E / Z是更好的,更全面的术语,因为它描述了吗绝对配置,而独联体- - - - - -反式- - - - - -仅仅是描述相对配置。
注2:反式- - - - - -cyclopropene,反式环丁烯,反式环戊烯从未合成或观察。反式- - - - - -环己烯是一个实验室的好奇心,稳定在绝对零度以上几度。反式在室温下-cycloheptene半衰期极短。反式环辛烯是一种稳定的分子(它还展品轴手性,这很有趣!]。
测试你自己!
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你好,
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/trans-2-Phenyl-2-butene
为什么这是一个反式化合物如果两个相同的甲基连在一起的吗?
这是(E)和cis。我想知道这是一个故障pubchem命名的软件。
没有人会命名这个“反式”
问候…58岁,申请研究生项目,回顾我的有机化学,发现你的网站有帮助。谢谢你！
汤姆,很高兴你有帮助。最好的祝福在你的研究生课程。詹姆斯
你好詹姆斯,我有一个问题想问你,环烯有几何异构体,为环己烯或戊烯?我认为是否定的,我不能改变取代基双键得到另一个异构体,你能告诉我我错了吗?
我真的很想知道。
这不是积极可能5 -或6 -元环。七元环可以反式但生命周期很短。只有在8-membered环他们开始是相当稳定的。
你能说(顺反或简易)被接受在IUPAC命名
ez是首选,non-ambiguous,但在简单的情况下,顺反——会做。
但是一些molcules
我们最长的碳链,以确定是否顺式或反式
而不是采取类似的组织作为一个参考点
例如
cis-3, 4-Dimethyl-2-pentene
是独联体和E配置分子极性少吗?
如果我们只是谈论烯烃,是的,非常轻微。
碳原子的电负性比h .所以有极化沿着碳氢键(但不是太多)。
分子的沸点是常用的极性是如何作为一个指标。
有鉴于此,分子将你希望沸点更高:cis-2-butene还是trans-2-butene ?提示:考虑偶极矩
如果一个分子只有一个双键,EZ立体化学,我们表明E或没有前面放一个位次Z ?这个想法应用分子有多个双键,只有一个EZ立体化学吗?我很好奇,因为我看到了两种方法。我把化学名称为分子发电机在线给相同的分子有或没有位次,所以我认为它不重要。
我并不总是最好的例子来命名。从实用角度来说重要的是答案是指一种独特的化合物。如果只有一个双键的E / Z然后把它放在不是绝对必要,国际海事组织。
有时E或Z不需要提及。IUPAC给出了环己烯的例子,Z是假定由于E形式是极不稳定的。
很好地解释说,我喜欢测验。谢谢
你说几何异构体(cis /反式)非对映异构体的子集,但不是他们立体异构体的子集?
他们是一个子集的非对映体和非对映体立体异构体的子集。
你能告诉我下列化合物是否有或Z配置吗?
1)甲基和H一侧的碳碳双键和曹和Br
2)甲基和H碳氮双键的一边哦
3)甲基和H的一侧碳碳双键和Br哦
其中任何一个有相同取代基双键的一侧吗?如果不是,那么他们能E / Z构型。
哪个更稳定?像将自然产物的反应?独联体会比反式形式和更稳定吗?
哪个更稳定、顺式或反式?
-反式更稳定(烷基组之间较少的位阻)。我不知道如何回答这个问题”,将自然产物的反应”,因为它取决于多种因素。在E2例如只能情况cis可以形成和反式不可能由于要求碳氢键和C-leaving集团债券是“反”。
独联体的减少可以形成炔烃Lindlar和H2,例如。
当顺式和反式都可能反式通常是首选。例如在消除(E2)的反应说,3-chloropentane,反式将主导产品。我不能给你一个精确的比例在这一刻但是好估计至少是4:1。
我们可以应用Z, E命名乳清酸吗?Z异构体是什么?规则如何申请?
谢谢你！
我必须查一下结构。E和Z描述符不需要为环烯环尺寸小于8,自反式-双键同分异构体是极其不稳定的。
https://en.wikipedia.org/wiki/Orotic_acid
顶级的解释! ! ! !
谢谢你的有用的描述,但是我们做什么当我们有外消旋substituted-ring没有2相同取代基。例子一环戊烷取代氨基酸在C1(2取代基胺和carboxcylic酸)和烷基sidechanie C2氢和乙基取代基(2)?
谢谢,
迈克尔
从你的描述方法是采用CIP系统和分配R和S配置手性中心。这将明确地分配每个分子的配置。
神奇的解释总是男人,你是一个救生圈
很高兴你找到它有用,DL !
我爱你的方式解释的概念。很难找到一个有机化学教学在这样一个简单的方法。谢谢你创建材料,这些都是有用的。
谢谢你Kripi !
当一个分子手性中心(R / S)和烯烃官能团(E / Z),在它的名字究竟孰先孰后?在E / R / S Z,相反,还是我们去位次的?谢谢!
你刚刚去的位次。附加的例子是(2 z 7 r 11 e) -trideca-2, 11-dien-7-ol IUPAC Blue book, 1190页(P-92.4.2.1)。https://imgur.com/XnFQkg7
是丙二烯的E / Z协议新系统?
不,它不是。艾伦有一个手性轴。手性丙二烯、对映体是指定的M和P。
如果你有一个分子是Z konfigurated和另一个分子E konfigurated,非对映体?如果你有一个分子是Z Z konfigurated konfigurated,另一个是吗?他们仍然会非对映体吗?
如果IUPAC描述符两个分子是相同的除了这样一个事实:他们只在E和Z不同非对映体。例如(E) 4-methyl-3-octene和4-methyl-3-octene (Z)。
IUPAC——如果他们有不同的名字就不是立体异构体。(E) 4-methyl-3-octene和4-methyl-3-nonene (Z)
如果国际命名是相同的和E / Z描述符是相同的,他们都是相同的分子。
谢谢你！