3.11
椅式构象是环己烷最稳定且最主要的形式,呈非平面结构,其中“靠背”和“脚踏”键位于平面“座位”键的上方和下方。
这种稳定性源于无角张力(由于 C-C-C 键角“几乎呈四面体”)以及无扭转张力(由于键的排列完全为交叉式)。
当每个碳原子上的取代基排列成两种不同的取向——轴向和赤道向时,便形成了交错式排列。
轴向键直指向上或向下,平行于环的垂直轴。
在六个直立键中,三个键朝上,另外三个键朝下,且方向在相邻的环碳原子之间交替变化。
平伏键横向伸出——大致位于环的赤道平面上——且几乎与环的垂直轴呈垂直状态。
在六个平伏键中,三个键略向上倾斜,而其余三个键略向下倾斜。
环己烷环中的每个碳原子都有一个轴向键和一个平伏键,分别指向相反的方向。
此外,该环的每个面上,轴向键和平伏键呈交替排列。
在室温下,一种椅式构象会转变为能量上等价的另一种椅式构象 “另一种”椅式构象。这种椅式构象之间的相互转化称为环翻转,两种构象处于平衡状态。
环翻转导致直立键和平伏键的位置发生互换,即所有直立键变为平伏键,所有平伏键变为直立键。
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