分子组装:判断有机分子中原子共面、共线的个数
用单键把刚性单元连接起来,组装任意链状或含苯环的分子。程序自动给出分子的空间结构、一定共面的原子数、旋转单键后最多共面的原子数,以及最多共线的原子数。你也可以逐根旋转单键,看清结论的由来。
核心概念
平面单元
碳碳双键、碳氧双键、苯环、硝基与直接相连的原子一定共面:乙烯 6 个原子共面,苯 12 个原子共面。
直线单元
碳碳三键的两个碳原子及与其直接相连的两个原子共线。一条直线上若有两个原子在某平面内,整条直线都在该平面内。
四面体中心
饱和碳原子(以及 –O–、氨基 N)周围,任一平面最多含该原子和与它相连的两个原子:甲基最多有一个 H 在平面内。
单键可以旋转
两个平面通过单键相连时,可以转到同一平面;双键、三键和苯环不能旋转。
这个分子组装资源讲什么
判断有机分子中有几个原子共面、共线,归根到底是几种刚性结构:乙烯的碳碳双键和苯环是平面结构,乙炔的碳碳三键是直线结构,甲烷的碳原子是正四面体结构。更大的分子就是这些单元通过单键连接起来的,而单键可以旋转。
在这里,你可以用这些单元组装分子:把任意一个氢原子替换为饱和碳原子、碳碳双键、碳碳三键、苯环、羰基、羧基、氧原子、氨基氮原子、硝基或卤素原子。程序自动算出分子的空间结构,并给出三个数:无论单键怎样旋转都共面的原子数、最多共面的原子数、最多共线的原子数。
选中一个单元,绕单键旋转它,看共面原子数怎样变化;也可以让程序把所有单键转到共面原子最多的构象。例题分子覆盖了这类题目最常用的分子,从甲苯、苯乙烯到 1,3-丁二烯和乙酸。


