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2014年10月30日—環己烷是一個特別的化合物，在這個椅形體的以地球經度線的方向稱為軸(axial)，以地球的緯度線方向稱為赤道(equatorial)。由(圖一)可以看出，氫原子 ...

環己烷 (Cyclohexane) 國立臺灣師範大學化學系碩士班一年級鍾長志

環己烷的樣貌是一個正六邊形的化合物。在化學的世界裡，卻是以一個很舒適的姿態呈現它自己的樣貌，就是「椅形體」。

(圖一)

環己烷是一個特別的化合物，在這個椅形體的以地球經度線的方向稱為軸(axial)，以地球的緯度線方向稱為赤道(equatorial)。由(圖一)可以看出，氫原子它們彼此有擁自己的一個空間，它們處於一個很自由的狀態。更特別的是，環己烷本身會翻轉（flip）。可以藉由分子模型來觀察flip的現象，參考(圖二)，在沒有體積較大的取代基狀況下，軸向位置和在赤道位置會互換。有趣的是，環己烷在沒有體積較大的取代基下，環己烷的翻轉速度非常快，常溫下其分子翻轉約可以達到每秒十萬次。透過環己烷的分子模型，也可以了解到這個椅形體很容易翻轉，因此可以得知這個六元環是很柔軟的。

(圖二)

人就和化合物一樣，都喜歡以最舒爽的姿態來呈現自己放鬆的型態。化合物也一樣，它們持續的作了振動、移動、轉動等等運動，也會以一個舒爽的姿態來做這些事情，達到消耗最少能量。圖三為六員環在變換各種構型下所需的能量。

(圖三)

然而，環己烷上若有取代基，而取代基的位置軸(axial)的位置或是赤道(equatorial)的位置上又是不同的概念，如圖四。

(圖四)

上兩圖為一個具有甲基取代的環己烷，它們分別為佔據在軸向或赤道向上的甲基，然而，在赤道位置有甲基取代的環己烷椅形體比起在軸向位置有甲基取代的環己烷椅形體...