環己烷構象 | 食品添加物合法業者資訊網

取代環己烷多有順反異構物，兩者無法通過類似線型分子中的簡單單鍵旋轉相互轉化。順式異構物（Z）中所指取代基指向同一方向（如同為向上直鍵/稍向上平鍵），而 ...

環己烷構象主要研究環己烷及其相關衍生物的構象，是構象分析的重要內容。

很早就有人提出環己烷可能不是平面型結構。1890年，德國人赫爾曼·薩克森（Hermann Sachse）提出通過摺紙來構建環己烷「對稱」和「非對稱」結構（即現椅型和船型結構）的方法，從他的文章可以感受出，他已經知曉這些構象有兩種不同的氫原子（即現直鍵氫和平鍵氫）以及兩種椅型結構可能會相互轉化，甚至還意識到兩種椅型結構的分布可能受環上某些取代基的影響。不過他的文章沒有獲得化學家的足夠重視，一方面是文章的數學成分太多，難以理解，另一方面則是他的文章沒有發表到主要的期刊上。1893年僅31歲的薩克森去世，他的研究也就此結束。直到1918年恩斯特·莫耳（Ernst Mohr）用新問世的X射線晶體學技術測定金剛石結構時，才發現所得結構中的基礎結構單元正是薩克森預測過的椅型結構，才使環己烷構象研究重新進入焦點之中。[1][2][3]

sp3混成的碳原子是四價的，鍵間角度為109.5°，所以環己烷不是平面的鍵角120°的正六邊形結構，而是採取多種三維的構象。椅型構象描述的是普通狀態環己烷最穩定的構象，25度時99.99%的環己烷分子都是這種構象。德里克·巴頓和奧德·哈塞爾因對環己烷和其他分子構象的研究而獲得諾貝爾化學獎。

能量最低的椅型構象中，12個氫原子中有6個處於豎直方向（紅色）——這些碳-氫鍵互相平行，呈軸向排列，分列環上下，稱為直鍵。另6個氫處於近似水平方向（藍色）——這些碳-氫鍵大致平伏，分別稍向下和向上翹起，稱為平鍵。對於同一碳原子來說，若與它相連的直鍵氫是向上的，則平鍵氫稍向下，反之亦然。

觀察可知，對於連有向上直鍵、稍向下平鍵的碳原子，與其相鄰的兩個碳原子必然連有向下直鍵和稍向上平鍵。而且環中相對碳原子所連平鍵和直鍵的方向也必然是分別相反的（如H1和H4）。所以對於反式的鄰二取代環己烷，兩個取代基只會同時為平鍵或同時...