烷烃的构象与稳定性 — 化学计算题
题目
正丁烷绕C2–C3键旋转时可出现两类交错式与两类重叠式构象。已知各扭转相互作用对构象能量的贡献为:H–H 重叠 4 kJ/mol,CH₃–H 重叠 6 kJ/mol,CH₃–CH₃ 重叠 11 kJ/mol,CH₃–CH₃ 邻位交叉(gauche)3 kJ/mol。试计算:(1) 完全重叠式构象(一个 CH₃–CH₃ 重叠和两个 H–H 重叠)与部分重叠式构象(两个 CH₃–H 重叠和一个 H–H 重叠)的能量各是多少(以对位交叉式为能量零点);(2) 这两种重叠式构象的能量差;(3) 最稳定的交错式构象中哪种,其相对能量是多少。