环己烷是不是所有碳原子共平面？

Question

如题所述

Answer 1

环己烷所有碳原子不在同一平面。

环己烷稳定构象是椅式结构，每个碳原子都是sp3杂化，每个碳与两个碳原子＼两个氢原子形成四面体。

环己烷最多有4个碳原子，最多6个原子共平面（对位的两个碳及四个氢原子，因为整个分子有一个对称面）。

有机物中的碳原子共面规则：

1、碳碳双键和碳连接的原子一定共面。

2、碳碳三键与碳连接的原子一定共面。

3、四面体结构中碳只和其中一个原子共面。

要记住几种特殊结构：苯环的6个碳在同一平面，碳原子若连接4个原子，则最多3个原子共平面。

以丁二烯为例，确实所有原子共平面更稳定，但只要给他提供的能量高于破坏共轭所需要的能垒，还是可以旋转的。所以如果表述成“1，3-丁二烯所有原子一定共平面”显然是不合适的（没有温度等条件）。此题也类似，应回答“至少最多有多少”，即你最多能保证多少个碳一定共平面。

Answer 2

在环己烷中，碳原子实际上不是共面的。环己烷分子的空间构形取决于分子中碳原子间的化学键角度，它们会按照最低能量状态进行排列。由于碳原子的4个成键电子对确定了它们的四面体构形，环己烷的分子中所有的碳原子和氢原子的排列方式都使得整个分子的构形呈现一个三维形状，其中相邻的碳原子和氢原子不处于同一平面上。这个三维结构对环己烷的物理、化学和生物学特性都有着很深远的影响。