６．立体化学

１．(2E,4E)-、(2E,4Z)-、(2Z,4E)-、(2Z,4Z)- の４種類。

２．60°、180°、300°(-60°）の３種類。

３．(1) ねじれ形：６つ、重なり形：なし　　(2) ねじれ形：４つ、重なり形：２つ（舟の中ほど、左舷と右舷に対応する結合の周りが重なり形配座）。

４．[2]青色がねじれ角を決めるときに注目する置換基。手前（2-位）ではHであることに注意。
　左の三つが重なり形（エネルギーが極大）、右の３つがねじれ形（エネルギーが極小）。

配座解析：maxの角度で最大値、minの角度で最小値となるように角度−エネルギー図を描く。０°が最大ではなく、１８０°が最小ではない点に注意。

５（ポイント）環はいす形で，メチル基はエカトリアル方向。
アキシャル水素は６個、エカトリアル水素は５個。

６（任意課題）0.0098%-0.022% 程度であればよい。　
　（解答例）　x = exp(-21×10³ J mol^-1/(8.31 J K^-1mol^-1×300 K))
　　　　　　　　= 2.2×10^-4
　　　　　　　ΔE = 23 kJ mol^-1を用いると、もう少し小さくなる。

この問題に限らず、実用計算では単位の整合性がこの上なく重要である。（数の計算だけなら機械にもできるが、）言われなくても単位を認識し、正しく変換して使えるのは、人間だけに備わった能力である（この能力は、マークシートの試験では評価できない）。

　（注意）この割合は、厳密には「一つのねじれ形」の「一つのイス形」に対する割合であり、「ねじれ形」と「イス形」の全体としての存在比を表しているわけではない。詳しくは「物理化学Ｉ」で学ぶ。

７．下の(1)〜(3) 。(1) (3) はいずれか一方であればよい。

８．(2) (a) 下の(4)　　(b) 下の(5)

(3) 鏡像の関係ではない（ジアステレオ異性体）。

９．下のいずれか。

10. [5]例

(1) は1S,3S-体を例示した。1R,3R-体（(3)の解答）を用いて回答してもよい。

(4) 鏡像異性体

11. 「異性体」を区別する問題では、通常は「立体配座の違い（配座異性体）」は考えない。

　構造異性体（位置異性体）のみを考え、立体異性体を区別しなければ４通り。鏡像異性体を区別しなければ（ジアステレオ異性体は区別する）７通り。鏡像異性体を区別すれば９通り。
　うっかりすると、環反転による立体配座を区別して描いてしまうことがある（この場合１４通りになる）ので注意*すること。

（ポイント）環はいす形。
　位置異性体は1,1-、1,2-、1,3-、1,4- 置換体の４通り。
　1,2-、1,3-、1,4- 置換体には、それぞれcis形とtrans形の立体異性体（ジアステレオ異性体）がある。
　1,2-、1,3- 置換体のtrans形には、それぞれ鏡像異性体がある（cis形はメソ体なので鏡像異性体はない）。
　以上が区別されていればいい。

　*（注意）trans-1,2-（２種類）、cis-1,3-（１種類）、trans-1,4-（１種類）置換体は、それぞれ環反転を起こすと形の異なる立体配座になる。cis-1,2-置換体が環反転を起こすと、もとの形と鏡像の関係にある立体配座になる。（1,1-、trans-1,3-、cis-1,4- 置換体は、置換基の一方がアキシャル方向、もう一方がエカトリアル方向であり、環反転を起こしても、もとと同じ形になる）。

　一つ一つ分子模型を組んで確かめてみよう。　.

12．(1) +25.2°　　(2) -5.04°　　

　1-ethyl-2-methylcyclohexane などでも事情は同じ。

　しかし、cis-1,2-dimethylcyclohexane では事情が異なる。