词条 构象异构

构象异构

构象异构(英语:Conformational isomerism,又译结构异构构形异构,为同分异构的一种类型,指由于原子环绕于化学键四周,而导致结构式相同,却具有化学构象构象异构体之差异的分子现象。

有三种效应,会使某些构象异构物较为稳定:

  1. 与骨干相连的各组原子形成交错(staggered)现象,这是乙烷较常以交叉方式存在的原因。
  2. 立体排斥现象也会使某些构象异构物较常发生。
  3. 极性键结的键矩(bond moments)能使某些构象异构物较稳定。

不同的构象异构物,会因为键结位置的旋转而互相变换,且不会破坏化学键。以丁烷为例,其纽曼式投影(右图)可显示出主干(C-C键)周围各键结上之分子(C2及C3)之间的夹角变化。旋转异构物指构象异构物的各形式,旋转能障(rotation barrier)则为相互变换所需的活化能。

各种构象异构物存在的比例,是依照波兹曼分布决定:

构象异构简介资料
为同分异构的一种类型,指由于原子环绕于化学键四周,而导致结构式相同,却具有化学构象或构象异构体之差异的分子现象
构象异构相关文献
同分异构
历史同分异构现象第一次被注意到是在1827年,当弗里德里希·维勒制备异氰酸的时候,他注意到尽管元素组成与尤斯图斯·冯·李比希在前一年制备出来的雷酸完全相同,但是它们的性质却极为不同。这个发现挑战了当时的主流化学界的理解,当时主流思想认为仅当元素组成不同的时候,化合物才会不同。随着更多此类现象被发现,比如维勒在1828年发现尿素与氰酸铵有着相同的原子组成却有着不同的性质,永斯·贝采利乌斯便引进“同分异构”来描述这种现象。例子丙醇是“同分异构体”的一个简单的例子:它的分子式是C3H8O(或C3H7OH)它的两个同分异构体是1-丙醇(I)和2-丙醇(II)可以注意到两个分子中的氧原子的位置是不同的:在第一个同分异构体中,它是连接在末端碳原子上,而在第二个分子中是连接在中间碳原子上。同分异构体的个数随着原子的个数增长而急剧增加。比如丁醇(C4H10O)就含有4个不同的同分异构体。在上述例子中,两个...
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构象异构
乙烷构象分析碳碳单键的旋转并不是自由的,受周围原子大小的影响。产生了有能量高低区分的不同的空间取向方式,称为构象异构体(rotamer)。能量最小的构象就是分子容易保持的构象。乙烷的两个构象如下图所示。立体效应的解释是:左边的重叠式因为氢原子相互离得近,所以原子间相互排斥导致能量比较高;右边的交叉式则相反,所以能量最低,是最稳定的构象。两个构象异构体相差3.0kcal/mol的能量。环己烷构象分析环己烷的构象分析实际上是乙烷构象分析在复杂分子体系延伸和推广的结果。Barton提出了著名的环己烷椅式构象和船式构象的思想。环己烷有两种基本构象,一个是比较稳定的椅式构象,一个是较不稳定的船式。由下图的纽曼投影可以很清楚地看到船式构象的拥挤,不难理解为什么椅式构象是最稳定的构象。与乙烷不同,环己烷是环状分子。环的存在限制了构象的自由旋转,于是椅式构象环上的氢原子很明显地分成了两组。一组是与环平面垂...
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阻转异构
例子下面的合成是一个具有阻转异构选择性的合成。原料二醛与二碘化钐作用,发生分子内的频哪醇偶联反应生成二醇。以甲醇作溶剂,得到产物中的两个羟基都位于平键;以己烷作溶剂,则产物中的两个羟基都为直键。参考资料^BringmannG,MortimerAJP,KellerPA,GresserMJ,GarnerJ,BreuningM.AtroposelectiveSynthesisofAxiallyChiralBiarylCompounds.AngewandteChemieInternationalEdition.2005,44(34):5384–5427.doi:10.1002/anie.200462661.^KuhnR.Molekulareasymmetrie.Stereochemie.Frendenberg,K.Ed.;FranzDeutike.1933:803.^Oki,M;TopicsinS...
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环己烷构象
历史背景很早就有人提出环己烷可能不是平面型结构。1890年,德国人赫尔曼·萨克森(HermannSachse)提出通过折纸来构建环己烷“对称”和“非对称”结构(即现椅型和船型结构)的方法,从他的文章可以感受出,他已经知晓这些构象有两种不同的氢原子(即现直键氢和平键氢)以及两种椅型结构可能会相互转化,甚至还意识到两种椅型结构的分布可能受环上某些取代基的影响。不过他的文章没有获得化学家的足够重视,一方面是文章的数学成分太多,难以理解,另一方面则是他的文章没有发表到主要的期刊上。1893年仅31岁的萨克森去世,他的研究也就此结束。直到1918年恩斯特·摩尔(ErnstMohr)用新问世的X射线晶体学技术测定金刚石结构时,才发现所得结构中的基础结构单元正是萨克森预测过的椅型结构,才使环己烷构象研究重新进入焦点之中。椅型构象sp3杂化的碳原子是四价的,键间角度为109.5°,所以环己烷不是平面的键角...
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顺反异构
物理性质的比较顺式和反式异构体通常具有不同的物理性质。在一般情况下,造成同分异构体之间的差异,是因为分子的排列或整体偶极矩的改变。这些差异其实很微小,如直链的烯烃,举例来说2-戊烯,在37℃时为顺式异构物;36℃下为反式异构物。但是如果出现极性键,顺式和反式异构体之间的差异会比较大的,如1,2-二氯乙烯,顺式异构物的沸点为60.3℃,而反式异构物的沸点为47.5℃。顺式异构体中两极C-Cl键的偶极矩相结合,使整体分子具偶极性,以致于具有偶极-偶极力使得伦敦色散力增加和提高沸点;另一方面在反式异构物中则不会发生,因为两极C-Cl键的偶极矩没有结合,使其偶极矩为零。丁烯二酸的两种异构体性质与反应活性差异较大,顺式异构体被称为顺丁烯二酸;反式异构体为反丁烯二酸。造成沸点差异的关键为极性,因为它会导致分子间作用力增加,进而提高沸点。同样,造成熔点差异的关键为结构之对称性,例如油酸,顺式异构物熔点为...
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易氏家乘 [卷数杂异,首2卷]
原书: [出版地不详 : 出版者不详], 民国31[1942]合修(三畏堂承印). 存182册 : 插图, 世系表. 注 : 本谱似有缺卷. 各派分卷繁杂. 受姓祖 : 恺公. 食采于易,遂受姓. 世居山西阳曲县. 一世祖 : (唐末) 易优,字子游. 自海昏迁瑞昌塘湾. 四大郡祖 : (汉) 易仁珍(居应天府六合县) ; 易仁祥(居徽州府休宁县) ; 易仁禄(居镇江府丹阳县) ; 易仁福(居苏州府太仓县). 优公七世孙(7世) : (宋) 易金,字淑宝,行七. 环公长子. 生三子 : 易干,字子裕,行五(分祖黄冈) ; 易(言贵),字子忠,行十七(分祖浠水) ; 易旺,字子隆,行三(分祖湖南). 浠水始祖(15世) : 易元英,字诚甫. 生二子 : 易五九,字叔全(荷荡湖分祖) ; 易七三,字脱(泉塘庙分祖). 黄冈始迁祖(14世) : (宋末) 易九三. 时礼公第四子. 优公14世孙. 由瑞昌迁湖北黄冈白云. 下有二子: 易八二 ; 易八三. 麻城白杲始祖(19世) : (元) 易庆一. 固始始祖(20世) : 易鉴,字初复,号云庄. 迁河南固始. 生三子 : 易经 ; 易纬 ; 易纪. 商城始祖 : 易纲. 由湖北黄冈迁至商城. 生五子 : 易允恒 ; 易允泰 ; 易允恭 ; 易允俊 ; 易允江. 派衍 : 道为时德寿中世 继用孚原以淑成 三思懋尚存弘庆 希传延有可期行. 散居地 : 湖北省黄冈县, 麻城县, 浠水县 ; 及河南省固始县, 商城县等地. 书名据书衣题, 及版心题编目. Combined
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易氏家叶
原书: [出版地不详 : 出版者不详], 民国31[1942]合修(三畏堂承印). 存182册 : 插图, 世系表. 注 : 本谱似有缺卷. 各派分卷繁杂. 受姓祖 : 恺公. 食采于易,遂受姓. 世居山西阳曲县. 一世祖 : (唐末) 易优,字子游. 自海昏迁瑞昌塘湾. 四大郡祖 : (汉) 易仁珍(居应天府六合县) ; 易仁祥(居徽州府休宁县) ; 易仁禄(居镇江府丹阳县) ; 易仁福(居苏州府太仓县). 优公七世孙(7世) : (宋) 易金,字淑宝,行七. 环公长子. 生三子 : 易干,字子裕,行五(分祖黄冈) ; 易(言贵),字子忠,行十七(分祖浠水) ; 易旺,字子隆,行三(分祖湖南). 浠水始祖(15世) : 易元英,字诚甫. 生二子 : 易五九,字叔全(荷荡湖分祖) ; 易七三,字脱(泉塘庙分祖). 黄冈始迁祖(14世) : (宋末) 易九三. 时礼公第四子. 优公14世孙. 由瑞昌迁湖北黄冈白云. 下有二子: 易八二 ; 易八三. 麻城白杲始祖(19世) : (元) 易庆一. 固始始祖(20世) : 易鉴,字初复,号云庄. 迁河南固始. 生三子 : 易经 ; 易纬 ; 易纪. 商城始祖 : 易纲. 由湖北黄冈迁至商城. 生五子 : 易允恒 ; 易允泰 ; 易允恭 ; 易允俊 ; 易允江. 派衍 : 道为时德寿中世 继用孚原以淑成 三思懋尚存弘庆 希传延有可期行. 散居地 : 湖北省黄冈县, 麻城县, 浠水县 ; 及河南省固始县, 商城县等地. 书名据书衣题, 及版心题编目.
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易氏家乘 [卷数杂异]
原书: [出版地不详 : 出版者不详], 清光绪21[1895]. 7册 : 世系表. 收藏所 : 太原市寻源姓氏文化研究中心. 注 : 此谱不全,缺卷许多. 资料多处不连贯. 仅存规训卷2, 序传卷4, 谱头卷5, 地字卷1, 地字卷7, 地字卷11, 福字卷1. 受姓祖 : 恺公. 毕公万之后. 食采于易,因受姓焉. 世居山西阳曲县. 远祖(一世) : (唐末) 易优,字子游. 自海昏迁瑞昌塘湾. 宗祖(8世) : 易干,字子裕,行五. 黄冈一世祖 : (宋末) 易九三. 时礼公第四子. 优公十四世孙. 由瑞昌迁湖北黄冈. 下有二子 : 易八二 ; 易八三. 派祖(22世) : (明) 易玉衡. 允全公仲子. 玉衡公下四子 : (明) 易学纲,字守纪,号静斋(天字房) ; 易学讲,字守明,号静轩(地字房) ; 易学谅,字守信,号古墩(玄字房) ; 易学显,字守成,号东崖(黄字房). 纲公房下五支 : 易大川 ; 易大东 ; 易大南 ; 易大谟 ; 易大忠. 讲公房下五支 : 易大碧,字广用,行贤三,号佛山 ; 易大有 ; 易大宗 ; 易大爵 ; 易大同. 谅公房下六支 : 易大厦 ; 易大堂 ; 易大松 ; 易大柏 ; 易大钺 ; 易大正. 显公房下四支 : 易大盛 ; 易大科 ; 易大喧 ; 易大杰. 派衍 : 道为时德寿中世, 继用孚原以淑成. 三思懋尚存弘庆, 希传延有可期行. 散居地 : 湖北省黄冈县等地. 书名据版心题编目.
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陈氏宗谱 [卷数杂异]
原书: [出版地不详] : 德星堂, 民国26[1937]年修. 20册: 插图, 世系表. 收藏所 : 金华成蹊信息发展有限公司. 内容: 第1-2册 : 卷首(卷首,卷2-4) ; 第3-6册: 赤山陈氏宗谱(卷5-8) ; 第7-20册 : 华林陈氏宗谱(卷5-18). 共20册. 注 : 本谱含希良公(赤山庄)及希范公(华林庄)二支之谱系. 赤山庄始祖(1世) : (宋) 陈希良,字国正,号简居子. 宗百七四之长子. 自淳熙8年分蕲州赤山庄. 华林庄始祖(1世) : (宋) 陈希范,字文正,号素行子,后改芝兰幽人. 宗伯七四之子. 淳熙甲午乡贡举魁守饶州,后迁鄱阳. 华林庄太湖始祖(3世) : 陈省一,讳恭,字敬之,号冰壑. 希范公之孙. 宋绍定庚寅思祖渡江抵太湖华林村. 省一公下支祖(6世) : (元) 陈均用,讳普桢,号由义子,行一 ; 陈均裔(迁居望邑赤湖) ; 陈均才,讳禄,行四 ; 陈均选,讳裕,行六 ; 陈均善,讳禧,号松庵,行七. 均陈容斋(讳应宗,字详卿)之子. 赤山庄太湖始祖(7世) : 陈士聪,字圣思,明字派. 希良公之后. 自蕲州迁居太湖县太平乡田家硚. 均用公生二子(7世) : (元) 陈士和 ; 陈士奇.明字派. 均才公生一子(7世) : (元) 陈士周,字道清. 均善公生一子(7世) : (明) 陈士秩,字用中,号蒙庵. 士聪公下支祖(10世) : 陈至福 ; 陈至寿 ; 陈至善 ; 陈至禄,字福五. 通字派. 派行 : 人文振作永显家声 克怀先德笃念天伦 诗书衍庆礼乐宏兴 光昭祖训远绍宗盟. 散居地 : 安徽省太湖县, 湖北省蕲春县, 江西省鄱阳县等地. 书名据书衣题编目. 版心题 : 义门陈氏宗谱 版心题 : 赤山陈氏宗谱 版心题 : 华林陈氏宗谱
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邵阳岳氏六修族谱 [卷数杂异]
原书: [出版地不详] : 精忠堂, 1996年. 存21册 : 插图, 世系表. 收藏者 : 中国湖南图书馆. 此谱有缺卷. 部分卷数缺页. 版心中不标卷数. 远祖 : (宋) 岳飞,字鹏举,谥忠武. 邵阳始祖 : (元明之际) 岳汝通. 原籍江西庐陵,落籍邵城. 始迁祖 : (元明之际) 岳夽. 原籍山东济宁曹县. 房祖(6世) : 岳添富 ; 岳添高 ; 岳添京 ; 岳添立. 派祖(11世) : (明) 岳政 ; 岳经 ; 岳祥. 广公之子. 散居地 : 湖南省邵阳县等地. 书名据书衣题编目. 版心题 : 岳飞家史考之六. 其他题名 : 岳氏六修族谱.
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黑田唐氏五续族谱
原书: [出版地不详] : 敦睦堂梓, 1990年. 存49册 : 世系表. 收藏所 : 中国湖南图书馆. 注 : 此谱缺郁房卷1, 郁房卷5, 迁房卷7-8, 11. 始祖 : (宋) 唐彦宗. 下有二子 : 唐仲仁 ; 唐仲义. 居江西吉安府庐陵县. 仁公下三派 : (元) 唐邦钰 ; 唐邦俭 ; 唐邦俊,字幸礼. 由庐陵迁湖南邵东. 义公下一派 : (元) 唐邦杰. 邦钰派下三房 : (元明之际) 唐再贤 ; 唐再隆,谥壮公 ; 唐再诗. 邦俭派下四房 : 唐再德 ; 唐再九 ; 唐再初 ; 唐再飏,字殿珍. 邦俊下二子 : 唐再富,字细禄 ; 唐再贵(外迁未录). 仅存再富一房. 邦杰下一子 : 唐再清,字九青. 再贤房下支祖 : (明) 唐文兴 ; 唐文斌 ; 唐文政 ; 唐文俊 ; 唐文贵. 再隆房下支祖 : (明) 唐文迁 ; 唐文郁 ; 唐文佐 ; 唐德祖 ; 唐德政,字法正. 散居地 : 湖南省邵阳县, 邵东县等地. 书名据书衣题, 及版心题编目. 书衣背面题 : 唐氏五续族谱. 卷端题 : 黑田唐氏五续族谱. 江西吉安府庐陵县
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