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36 连背都背不过还想搞化学37（第2页）

站着的顾希澈看着手中的那一面题，其光是题目就占了小半页A4纸：

TheCOVID-19pandemichasintroducedustosocialdistancing.Thisquestionisabouthowthearrangementofmoleculesin3Dspaceoftenresultsinpartsofthosemoleculesbeingasfarfromeachotheraspossible.Inthemoleculeethane，rotationaroundthecentralC-Cbondmeansthattherelativepositionofthehydrogenatomsin3Dspacecanchange.Thisrotationhappensrapidlyatroomtemperature.Thedifferent3Darrangementsarecalledconformers（orconformationalisomers）

TheseconformersarerepresentedusingaNewmanprojection.ANewmanprojectionisaviewofthemoleculealongtheC–Cbondrepresentedbyacircle.Thebondstohydrogenmadebythecarbonatomatthefrontareshowninfrontofthecircle.Thebondsmadeto

hydrognbythecarbonatomatthebackareshownbehindthecircle.ThisviewclearlyshowstheanglebetweentheC?HbondsonthefrontcarbonandtheC?Hbondsonthebackcarbon.Thisangleiscalledthedihedralangle，andthedihedralangleθbetweenH’andH’’isshownabove.Inethane，theeclipsedconformationwhereθ=0°ishigherinenergythanthestaggeredconformationwhereθ=60°，asthehydrogensareless‘sociallydistanced

（后边附原题图，有兴趣的可以看看（?>?<?））

（我翻译一下：新炎大流行让我们开始了社交距离。这个问题是关于分子在三维空间中的排列如何经常导致这些分子的某些部分尽可能远离彼此。

在乙烷分子中，围绕中心c-c键旋转意味着氢原子在三维空间中的相对位置可以改变。这种旋转在室温下迅速发生。不同的3D排列是称为构象（或构象异构体）。

（这些构象用纽曼投影表示。纽曼投影是分子沿碳碳键的投影，用圆圈表示。前面的碳原子与氢形成的键在圆圈的前面。后面的碳原子与氢形成的键在圆圈后面。

这张图清楚地显示了前面碳上的C?H键和后面碳上的C?H键之间的角度。这个角叫做二面角，H′和H′之间的二面角θ如上图所示。

在乙烷中，θ=0°的重叠构象比θ=60°的交错构象能量更高，因为氢的“社会距离”更小）

顾希澈一字一句的翻译，结合图片给出的NewmanProjection是纽曼式投影，相当于在侧面观察分子，可以清晰地看到两个C原子上连接的原子集团的角度差异。

它在图示中也说明在文字中dihedralangel到底是哪个角，其中第二段文字的末尾是重点，它说“在乙烷中，当dihedralangel是0°时的eclipsedconformation能量比dihedralangel是60°时的staggeredconformation能量更高，因为氢原子相对没有社交隔离（距离较近）”

理解完题意，顾希澈看向了第一小问：

（a）Therelativeenergyofthedifferentconformationsforacomplete360°rotationaroundtheC-Cbondinethaneisshownonthediagramabove.Forthefivedihedralanglesshownonthegraph，indicatewhetherethaneisinaneclipsedconformation（writeEinthebox），orastaggeredconformation（writeSinthebox）

AlthoughOcantakeanyvaluebetween0°and360°forrotationaroundabond，weoftenconsiderjustsixconformations（threestaggeredandthreeeclipsed）.ThediagramshowstherelativeenergyoftheconformationsforrotationaroundtheC2-C3bondinmethylbutane

（乙烷中C-C键360°旋转时不同构象的相对能量如上图所示。对于图中所示的五个二面角，指出乙烷是处于重叠构象（在方框里写E）还是交错构象（在方框里写S）。

虽然O值可以取0°到360°之间的任意值，但我们经常考虑六个构象（三个交错构象和三个重叠构象）。该图显示了

甲基丁烷中围绕C2-C3键旋转的构象的相对能量。）

第一问在顾希澈看来还是很简单的。只要理解明白题目的意思，加上简单的推理，就可以知道当角度不是120°的倍数（60，180，240）时，正好前后H原子相差60°，相距较远，能量较低，是eclipsedconformation；反之亦然。

不过接下来的几问……

顾希澈也非常头大。

它给了甲基丁烷（1-6）的6个纽曼投影能量图。在每个方框里只写一个数字。

去算投影之间的能量差以及可以用来近似的百分比。

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