有机化学环烃,芳香烃复习

1、环烷烃与烷烃一样，分子中只有环烷烃与烷烃一样，分子中只有C-CC-C和和C-HC-H键，由于环的键，由于环的 存在，分子中氢的数目要比相应的链烷烃少，存在，分子中氢的数目要比相应的链烷烃少， 单环环烷烃的通式为单环环烷烃的通式为C Cn nH H2n 2n 。大环和中环烷烃的结构和链烷 。大环和中环烷烃的结构和链烷 烃相似，但小环烷烃（环丙烷和环丁烷）烃相似，但小环烷烃（环丙烷和环丁烷） 由于几何形状的限制，环上的由于几何形状的限制，环上的C-CC-C键间不能保持正常的键角，键间不能保持正常的键角， 有角张力，形成有角张力，形成C-CC-C键的两个键的两个SPSP3 3杂化轨道杂化轨道 不能在

2、成键的两个原子核的联线上最大重叠，形成了弯键，不能在成键的两个原子核的联线上最大重叠，形成了弯键， 键能小。因此小环的稳定性小，化学性质较活泼。键能小。因此小环的稳定性小，化学性质较活泼。 环烷烃环烷烃 环己烷的构象环己烷的构象 环己烷的椅式构象中六个碳原子不都在同一平面内。转动环己烷的椅式构象中六个碳原子不都在同一平面内。转动 环己烷椅式构象的碳原子，其构象变化，经半椅式和扭船环己烷椅式构象的碳原子，其构象变化，经半椅式和扭船 式变成船式构象，船式构象中没用角张力，但有氢原子空式变成船式构象，船式构象中没用角张力，但有氢原子空 间位置拥挤引起的扭转张力。环己烷的椅式构象没用角张间位置拥挤引起

3、的扭转张力。环己烷的椅式构象没用角张 力和扭转张力，势能较低，为优势构象。力和扭转张力，势能较低，为优势构象。 环己烷的椅式构象的每个碳原子上有两个环己烷的椅式构象的每个碳原子上有两个C-HC-H键，一个键，一个 与环的对称轴平行，称为竖键（又称直立键或与环的对称轴平行，称为竖键（又称直立键或键）。另键）。另 一个伸向环外称横键（又称平伏键或一个伸向环外称横键（又称平伏键或键）。键）。 对多元取代的环己烷，一般说来最稳定的构象应是对多元取代的环己烷，一般说来最稳定的构象应是键取键取 代基最多的椅式构象，尤其是较大的取代基应以代基最多的椅式构象，尤其是较大的取代基应以键与环键与环 相连为最稳定。

4、相连为最稳定。 桥环化合物的命名桥环化合物的命名 最重要的桥环脂环烃是二环，母体部分要反映出环碳的总最重要的桥环脂环烃是二环，母体部分要反映出环碳的总 数、独立环数、每条环上的碳原子数（写在方括号内，均不数、独立环数、每条环上的碳原子数（写在方括号内，均不 计桥头碳原子），有取代基或官能团时，编号从一个桥头碳计桥头碳原子），有取代基或官能团时，编号从一个桥头碳 原子开始，沿大环编号到第二个桥头碳，再沿小环回到第一原子开始，沿大环编号到第二个桥头碳，再沿小环回到第一 个桥头。取代基的位次尽量小。个桥头。取代基的位次尽量小。 命名顺序为：取代基的位次及名称命名顺序为：取代基的位次及名称- -二环二

5、环a,b,ca,b,c某烃。某烃。a a 是大环环碳数（除桥碳）是大环环碳数（除桥碳）b b是小环环碳数（除桥碳），是小环环碳数（除桥碳），c c是两是两 个桥碳之间的碳原子数。个桥碳之间的碳原子数。 螺环化合物的命名螺环化合物的命名 重点掌握一螺脂环烃的命名。母体部分要反映出螺环环重点掌握一螺脂环烃的命名。母体部分要反映出螺环环 上的总碳数上的总碳数 、每个环中的碳数（写在方括号内，不包括螺、每个环中的碳数（写在方括号内，不包括螺 碳原子）。有取代基或官能团时，编号从小环的螺碳原子旁碳原子）。有取代基或官能团时，编号从小环的螺碳原子旁 的一个碳原子开始编，经过螺碳再编大环，并使取代基的位的一

6、个碳原子开始编，经过螺碳再编大环，并使取代基的位 次较小。次较小。 命名顺序为：取代基位次及名称命名顺序为：取代基位次及名称- -螺螺a,ba,b某烃某烃 。a a是小环是小环 环碳数（除螺碳）环碳数（除螺碳） b b是大环环碳数（除螺碳），是大环环碳数（除螺碳）， 小环烷烃的特殊反应小环烷烃的特殊反应 与烷烃类似，可发生氧化、热裂 和卤代反应。但小环烷烃上的 C-C键易断裂，易发生加成H2、加X2 、加HX等加成反应。不对称小环烷烃 加HX的方向性问题与烯烃类似。 芳烃芳烃 命名：命名： （1）若芳环上连有不同的基团时，按以下顺序排列：羧基，）若芳环上连有不同的基团时，按以下顺序排列：羧基，

7、 醛基，羟基，烯（或炔）基，氨基，烷氧基，烷基，卤原子醛基，羟基，烯（或炔）基，氨基，烷氧基，烷基，卤原子 ，硝基，亚硝基。排在前面的基团编为，硝基，亚硝基。排在前面的基团编为1位，与苯环一起作为位，与苯环一起作为 母体，然后沿苯环顺次编号，让基团的位次和最小；若编号母体，然后沿苯环顺次编号，让基团的位次和最小；若编号 相同，则让排在前面的基团的位次更小。相同，则让排在前面的基团的位次更小。 （2）两个基团位于）两个基团位于1,2-位、位、1,3-位、位、1,4-位时，还可以命名为位时，还可以命名为 邻邻(o)-、间、间(m)-、对、对(p)-。 （3）三个相同基团位于）三个相同基团位于1,2

8、,3-位、位、1,2,4-位、位、1,3,5-位时，还可位时，还可 以命名为连以命名为连-、偏、偏-、均、均-。 苯及同系物的化学反应苯及同系物的化学反应 1 1苯环上的亲电取代反应：苯环上的亲电取代反应： （1）卤代反应：）卤代反应： 要点：要点：反应需要反应需要Lewis酸酸FeX3 3做催化剂，也可以用做催化剂，也可以用Fe代替；代替； 氟代苯和碘代苯不能用此法制备氟代苯和碘代苯不能用此法制备 （2）硝化反应：）硝化反应： 要点：要点：反应中浓硝酸和浓硫酸的比为反应中浓硝酸和浓硫酸的比为1:3； 若温度较高，可以得到二硝基产物，但是产率不高若温度较高，可以得到二硝基产物，但是产率不高 。

9、 （3）磺化反应：）磺化反应： 要点：要点：磺化反应是可逆反应，产物苯磺酸可以与稀硫酸共磺化反应是可逆反应，产物苯磺酸可以与稀硫酸共 热得到苯；热得到苯； 磺酸基的体积很大，可以用来做合成中的占位基。磺酸基的体积很大，可以用来做合成中的占位基。 （4）FriedelCrafits反应： F-C烷基化反应： 要点：烷基化试剂可以为卤代烷、烯烃和醇； 反应为碳正离子历程，若烃基中的碳原子数大于3，会 生成重排产物，无法得到长直链烷基苯； 由于烷基是活化基，往往得到多烷基取代产物。 F-C酰基化反应： 要点：反应无重排产物； 可通过酰基化反应制备长直链酰基苯，然后还原得到长 直链烷基苯。 2 2取代

10、苯的亲电取代反应规律：取代苯的亲电取代反应规律： 苯环上原有的取代基对后面亲电取代反应的影响可分为以下几种：苯环上原有的取代基对后面亲电取代反应的影响可分为以下几种： （1）邻、对位定位基即第一类定位基，定位效应由强到弱依次有：）邻、对位定位基即第一类定位基，定位效应由强到弱依次有： 羟基、氨基（含烷基取代的氨基），烷氧基，烷基、卤原子等（其中卤羟基、氨基（含烷基取代的氨基），烷氧基，烷基、卤原子等（其中卤 原子为致钝基，其余均为致活基）；原子为致钝基，其余均为致活基）； （2）间位定位基即第二类定位基，定位效应由强到弱依次有：硝基）间位定位基即第二类定位基，定位效应由强到弱依次有：硝基 、磺

11、酸基、羧基、酰基等。、磺酸基、羧基、酰基等。 若苯环上原有多个基团，则后面基团进入的位置有以下规律：若苯环上原有多个基团，则后面基团进入的位置有以下规律： （1）若原有的基团为同一类定位基，则进入的位置由同序列中定位）若原有的基团为同一类定位基，则进入的位置由同序列中定位 效应强的基团决定；效应强的基团决定； （2）若原有的基团定位效应不一致，则进入的位置主要由第一类定）若原有的基团定位效应不一致，则进入的位置主要由第一类定 位基决定；位基决定； （3）还要注意空间效应的影响。）还要注意空间效应的影响。 4 4、苯环侧链的反应：、苯环侧链的反应： 取代反应取代反应 要点：苯环侧链中的要点：苯环

12、侧链中的H易与卤素单质（氯、溴）在光照易与卤素单质（氯、溴）在光照 条件下发生自由基取代反应，生成卤化苄型的卤代产物。条件下发生自由基取代反应，生成卤化苄型的卤代产物。 烷基取代苯的氧化：烷基取代苯的氧化： 要点：苯环的烷基取代基上有要点：苯环的烷基取代基上有H时，可以被强氧化剂时，可以被强氧化剂 氧化；氧化； 苯环的烷基取代基上没有苯环的烷基取代基上没有H，则不被氧化；，则不被氧化； 所有的烷基取代基不管结构如何，只要有所有的烷基取代基不管结构如何，只要有H， 氧化的结果都是羧基。氧化的结果都是羧基。 多环芳烃多环芳烃 萘萘 非苯芳烃非苯芳烃 休克尔规则：休克尔规则： （1）分子（离子）是平

13、面环状结构；）分子（离子）是平面环状结构； （2）分子中存在环状、闭合的共轭体系；）分子中存在环状、闭合的共轭体系； （3）电子的数目为电子的数目为4n+2（n=0,1,2,3）。）。 符合休克尔规则的化合物可以认为具有芳香性。符合休克尔规则的化合物可以认为具有芳香性。 1.1.用系统命名法命名下列化合物用系统命名法命名下列化合物 2 2. .完成下列反应（注意结构式的表达）。完成下列反应（注意结构式的表达）。 3 3. .用化学方法鉴别下列各组化合物。用化学方法鉴别下列各组化合物。 (1)(1)环己烷环己烷, ,环己烯环己烯, ,甲苯甲苯 (2)(2)乙苯乙苯, ,苯乙烯苯乙烯, ,苯乙炔苯

14、乙炔 （3 3）丙烷，丙烯，丙炔，环丙烷）丙烷，丙烯，丙炔，环丙烷 4 4. .按照亲电取代反应活性由强到弱的顺序排列下列化合物。按照亲电取代反应活性由强到弱的顺序排列下列化合物。 (1)(1)甲苯、甲苯、苯、苯、氯苯、氯苯、硝基苯、硝基苯、苯酚苯酚 (2)(2)溴苯、溴苯、苯甲酸、苯甲酸、间二甲苯、间二甲苯、甲苯、甲苯、间硝基苯甲酸间硝基苯甲酸 (3)(3)苯、苯、溴苯、溴苯、硝基苯、硝基苯、甲苯甲苯 (4)(4)乙酰苯胺、乙酰苯胺、乙酰基苯、乙酰基苯、苯胺、苯胺、苯苯 (5)(5)对苯二甲酸、对苯二甲酸、甲苯、甲苯、对甲苯甲酸、对甲苯甲酸、对二甲苯对二甲苯. (6)(6)氯苯、氯苯、对氯硝

15、基苯、对氯硝基苯、2,4-二硝基氯苯二硝基氯苯 5.5.以苯和以苯和C3 3以下的有机物为主要原料（无以下的有机物为主要原料（无 机试剂自选），合成下列化合物。机试剂自选），合成下列化合物。 (1)(1)邻硝基苯甲酸；邻硝基苯甲酸； (2)2-(2)2-硝基硝基-1,4-二溴苯；二溴苯； (3)(3)对甲基苯乙酸；对甲基苯乙酸； 6 6. . 结构推导题结构推导题 （1 1）化学式为）化学式为C C7 7H H14 14的饱和烃，只含有一个伯碳原子，试写出该化合物所有 的饱和烃，只含有一个伯碳原子，试写出该化合物所有 的结构式并命名。的结构式并命名。 （2 2）化合物）化合物A A（C C6

16、6H H12 12），在室温下不能使 ），在室温下不能使KMnOKMnO4 4溶液退色，与氢溴酸发生加溶液退色，与氢溴酸发生加 成反应得成反应得B B，A A氢化后得氢化后得3-3-甲基戊烷，请写出甲基戊烷，请写出A A和和B B的结构式和反应方程式。的结构式和反应方程式。 (3)甲、乙、丙三种芳烃分子式同为甲、乙、丙三种芳烃分子式同为C9H12,氧化时甲得一元羧酸氧化时甲得一元羧酸,乙得二元羧酸乙得二元羧酸, 丙得三元羧酸。硝化时丙得三元羧酸。硝化时,甲、乙、丙分别可以得到三种、两种和一种一硝基化甲、乙、丙分别可以得到三种、两种和一种一硝基化 合物合物,试推断甲、乙、丙三种化合物的结构。试推断甲、乙、丙三种化合物的结构。 (4)化合物化合物A(C16H16)能使能使Br2的的CCl4溶液和冷溶液和冷KMnO4溶液褪色。溶液褪色。A能与等摩尔能与等摩尔 的氢发生室温低压氢化的氢发生室温低压氢化,用热的用