大学有机化学第五章.ppt

第五章脂环烃,要求深刻理解和熟练掌握的内容：环烷烃化学性质；环的结构和稳定性；环己烷的构象；要求一般理解和掌握的内容：环烯烃和环状二烯烃的反应难点：环己烷的构象：船式和椅式、a键和e键,自学内容：萜烯和甾族化合物,也可根据脂环烃分子中所含的碳环数目不同，分为单环、二环和多环脂环烃。,定义:在结构上具有环状碳骨架，而性质上和脂肪烃相似的烃类。,分类:,(一)脂环烃的定义和分类,（）环烷烃的命名,(二)脂环烃的命名,（）环烯烃的命名,（3）多环化合物的命名,两环共用一个碳原子双环化合物的叫做螺环化合物；两环共用两个或更多个碳原子的叫做桥环化合物。,固定格式：螺a.b某烃(ab),螺碳原子,螺环烃的命名,固定格式：双环a.b.c某烃(abc),桥环烃的命名,(1)取代反应,自由基取代,(三)脂环烃的性质,1.环烷烃的反应,(2)氧化反应,在常温下，环烷烃与一般氧化剂都不起反应,但,思考题1:,思考题2:如何鉴别丙烷、环丙烷、丙烯？,(3)加成反应,加氢,加卤素,加成反应,加卤化氢,思考题:,环的破裂发生在含H最多和最少的两个碳原子之间，且符合马氏规律.,环烯烃的性质与开链烯烃类似，易加成、氧化等。,2.环烯烃的反应,3.环状二烯烃的反应,1,2加成和1,4加成,Diels-Alder双烯合成,每个CH2的燃烧热越大，环张力越大。,(四)环烷烃的结构与稳定性,环烷烃的燃烧热如下所示：,环的稳定性：三元环四元环五元六元环,烷烃是sp3杂化,键角109.5,环烷烃的碳也是sp3杂化,但键角不一定一样.C-C键的形成,因键角偏离正常键角而引起的张力叫角张力,环丙烷的结构和角张力,键轨道的交盖,交盖较好,交盖较差,基本上无张力,环丁烷,环戊烷,构象是重叠式而引起的张力叫扭转张力.,环碳原子在同一个平面,环碳原子均不在同一个平面,扭转张力大,“蝴蝶”式构象,“信封式”构象,环戊烷分子张力不大，化学性质比较稳定.,环的扭转张力,(五)环己烷及其衍生物的构象,直立键（a键）：6个（3上、3下）平伏键（e键）：6个（3上、3下）,纽曼投影式,透视式,椅型构象无张力环,(1)环己烷椅型构象,1.环己烷的构象,(2)环己烷船型构象,纽曼投影式,透视式,相邻原子重叠式，船式构象不稳定,通过C-C键的不断扭动,一种椅型翻转为另一种椅型,为a键,为e键,两种椅型构象是等同的分子.,(3)构象的翻转,（95%),(5%),CH3与C3-H、C5-H有相互排斥力，这称为1,3-二直立键作用。,(1)甲基环己烷的构象,2.取代环己烷的构象,取代基在e键比在a键稳定,A、,B、,C、,(2)1,2-二甲基环己烷的构象,若有多个取代基,往往是e键取代基最多的构象最稳定.,反.e,e,反.a,a,顺,a,e,稳定性：CAB,(3)顺-4-叔丁基环己醇构象,叔丁基在e键上的构象比在a键上的另一种构象要稳定的多.,若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在e键上的构象最稳定.,双环4.4.0癸烷,(1)平面结构式,(2)构象,3.十氢化萘的构象,顺十氢化萘,反十氢化萘,顺式异构体-不稳定.,环下方几个a键上的氢原子比较靠拢,有些拥