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(1).原子一定处在同一平面的结构:
① ,碳碳双键平面结构 ,具有6 个原子共面,其中H原子可被其它原子代替。
② ,苯环平面结构 ,具有12 个原子共面,且处于对角线位置有4 个原子在同一直线。
③ ,羰基结构,具有4 个原子共面,其中H原子可被其它原子代替。
(2).可能处于同一平面最多有多少个原子:
①考虑多个平面能否共面。若两个平面结构通过单键连接,即串联,则有可能共面;若两个平面结构直接连接成环状或靠紧连接成类似萘环结构,即并联,则两个平面结构一定共面。
②H—CC—H,有4原子在同一直线,直线结构中若有两个原子在平面内,则整个直线上所有原子都在平面之内。
③烷基结构中,或以单键连接的结构,每个主链上的碳原子可能在上述平面内,再加每个端点上有一个原子可能在平面内,而支链的原子一定不在平面结构内。
【例1】指出下列各分子中最多能有多少碳原子在同一平面内。
A: 有 个。
B:有 个。
C: 有 个。
D:有 个。
E: 有 个。
答案:8、13、13、14、16。
解析:
A结构苯环有6个碳原子,加右下角—CH3中的碳原子,左侧CH3—O—结构属于单键连接的结构,其主链中有1个碳原子可能在平面结构内,因此最多有8个碳原子。
B结构中两个苯环直接连接成环状,则三个环均处于同一平面中,但是中间的—CH3则属于支链一定不在平面内,因此共有13个碳原子共面。
C结构中两个苯环通过中间碳原子构成主链,均可能在同一平面内,而另外两个苯环则属于支链,一定不在平面内,因此最多可能有13个碳原子在同一平面内。
D结构苯环有6个碳原子,右下角—C(CH3)3中第一个碳原子和三个等效的甲基中的一个碳构成主链,共有2个碳原子可能在平面结构内,另外两个甲基则为支链;右侧结构中,碳碳双键的平面可能与苯环平面重合,碳碳三键直线在平面结构之内,烷基主链碳原子可能在平面内;这样加在一起,最多有14碳原子可能共面。
E结构多个平面直接相连构成环状,所有的环都在同一平面内,因此共有16个碳原子共面。
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