青海大学 有机化学 02.4饱和脂肪烃

1、第二章第二章 饱和脂肪烃饱和脂肪烃一、同系列和构造异构一、同系列和构造异构烃烃：只含有碳原子和氢原子的化合物。分为脂肪烃和脂：只含有碳原子和氢原子的化合物。分为脂肪烃和脂环烃。环烃。开链的称为脂肪烃，闭合成环的称为脂环烃。开链的称为脂肪烃，闭合成环的称为脂环烃。具有具有CnH2n+2通式通式, 组成上相差组成上相差CH2及其整数倍。同系列及其整数倍。同系列中的各化合物互为中的各化合物互为同系物同系物。同系物结构相似。同系物结构相似, 化学性质相化学性质相近。近。C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3C5H12 同分异构体：同分异构体：具有相同分子式的不同化合物。具有相同分子式

2、的不同化合物。 构造异构体：构造异构体：具有相同分子式具有相同分子式, 分子中原子或基团因连分子中原子或基团因连接顺序不同而产生的异构体。接顺序不同而产生的异构体。 由碳架不同引起的异构，由碳架不同引起的异构，称碳架异构。称碳架异构。(属构造异构属构造异构)一般来说：烷烃分子同系物中，随碳原子数的增加，其一般来说：烷烃分子同系物中，随碳原子数的增加，其沸点也相应升高。在分子式相同的构造异构体中，支链沸点也相应升高。在分子式相同的构造异构体中，支链越多，其沸点越高。越多，其沸点越高。 二、命名二、命名1. 碳原子和氢原子的分类及烷基的概念碳原子和氢原子的分类及烷基的概念 1）伯、仲、叔、季伯、仲

3、、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子碳原子和伯、仲、叔氢原子2）烷基）烷基 R-CH3CCH3CCH3HH3CCHHCHHH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯) 烷烃分子去掉一个氢原子后余下的基团。烷烃分子去掉一个氢原子后余下的基团。例如：例如：CH3 甲基 methyl (Me)CH3CH2 乙基 ethyl (Et)CH3CH2CH3CH3CH2CH2 正丙基 n-propyl (n-Pr)CH3CHCH3 异丙基 isopropyl (i-Pr)CH3CCH3CH3CH3CH2CHCH3 仲丁基 sec-butyl (s-Bu) 叔丁基 tert-butyl (t-

4、Bu)CH3CCH3CH3CH2 新戊基 neopentyl CH3 CH3CHCH2 异丁基 i so-butyl (i -Bu)HCH3 C3C C3HHCH3CH2CH2C3HHCH3 C3C C3HHCH3CCH3CH3CH32. 普通命名法（适用于简单化合物）普通命名法（适用于简单化合物）110个碳的烷烃个碳的烷烃, 词头词头:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；辛、壬、癸；10个碳以上个碳以上, 用数字十一、十二等表示。用数字十一、十二等表示。 碳架异构体用正、异、新等词头区分。碳架异构体用正、异、新等词头区分。CH3CH2CH2CH2CH2CH3

5、CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3CH3CH3CH3 正己烷正己烷 异己烷异己烷 新己烷新己烷 n-hexane isohexane neohexane3. 系统命名法系统命名法（IUPAC命名法）命名法）选主链：选最长碳链作主链选主链：选最长碳链作主链, 并以此链为母体烷烃并以此链为母体烷烃.若遇若遇 多个等长碳链多个等长碳链, 则取代基多的为主链。则取代基多的为主链。 CH3CH2CHCH3CH2CH3主链C-C-C-C-C-C-CC-C-CCC C123(2) 编号编号: 近取代基端开始编号近取代基端开始编号, 并遵守并遵守“最低系列编号规则最低系列编号规则” 取代基距链

6、两端位号相同时取代基距链两端位号相同时, 编号从次序小的基团端开始。编号从次序小的基团端开始。CH3CHCHCH2CHCH3CH3CH3CH3取代基位号 2，3，5取代基位号 2，4，5顺序： -C-C-C Br Cl F O N C D H 多原子基团第一个原子相同多原子基团第一个原子相同, 则依次比较与其相连的其它则依次比较与其相连的其它 原子。原子。CH2CH2CH3 C（C、H、H、） C（C、C、H）CHCH3CH3CH2ClCHF2C（Cl、H、H） C（F、F、H） 含双键或叁键的基团含双键或叁键的基团, 则作为连有两个或叁个相同的原子。则作为连有两个或叁个相同的原子。CCH C

7、(CH3)3CHCH2 次序大的基团称较优基团。次序大的基团称较优基团。(3) 命名：中文名称按基团次序规则，命名：中文名称按基团次序规则，较小的基团列在前；较小的基团列在前； 英文名称按基团首字母的字顺先后列出。英文名称按基团首字母的字顺先后列出。CCH C(CH3)3CHCH2CCH(C)(C)(C)(C)(C)CCH3CH3CH3CHCHH(C) 5-丙基丙基-4-异丙基壬烷异丙基壬烷 4-isopropyl-5-propylnonane 孤对电子最小孤对电子最小。 构造相同，构造相同，R型次序大于型次序大于S型型CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3CHCH3CH3CH2C

8、H2CH3 注意注意 1）相同取代基数目用汉文数字二、三）相同取代基数目用汉文数字二、三 .表示；表示； 2）取代基位号用阿拉伯数字表示；）取代基位号用阿拉伯数字表示； 3）阿拉伯数字与汉字之间必须用短横线分开；）阿拉伯数字与汉字之间必须用短横线分开； 4）阿拉伯数字之间必须用逗号分开。）阿拉伯数字之间必须用逗号分开。CH3CH2CCH2CHCH3CH3CH3CH2CH34-Ethyl-2,4-dimethylhexane6 5 4 3 2 12,4-二甲基-4-乙基己烷CH3CH2CCH2CH2CHCH2CH3CH3CH2CH3 CH3CHCH3654321782,6-二甲基-辛烷 3,6-

9、二乙基3,6-Diethyl-3,6-dimethyloctane 支链上连有取代基支链上连有取代基, 则从和主链相连的碳原子开始将支链则从和主链相连的碳原子开始将支链 碳原子依次编号碳原子依次编号, 并将支链上取代基位号、名称连同支链并将支链上取代基位号、名称连同支链 名写在括号内。名写在括号内。CH3CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CCH3H3CCH2CH31 2 3 4 5 6 7 8 9 102312-甲基甲基-5-(1,1-二甲基丙基二甲基丙基)癸烷癸烷(4) 含复杂支链烷烃的命名含复杂支链烷烃的命名或 2-甲基-5-1,1-二甲基丙基癸烷2-methyl-5

10、-(1,1-dimethylpropyl)decane CCH2CH2CHCH3CCH3CCH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH3CH231621987 543 211230二二2- -甲甲基基5 5, ,5 5- -( (1 1, ,1 1- -二二甲甲基基丙丙基基) )癸癸烷烷 IUPAC命名举例命名举例CH3CH2CHCHCHCHCH3CH2CH3CH2CH3CH3CH37 6 5 4 3 2 176543212,3,5-三甲基三甲基-4-丙基庚烷丙基庚烷CH3CCHCH2CHCH3CH3CH3CH3 CH3 6543211234562,2,3,5-四甲基

11、己烷四甲基己烷CH3CH2CHCHCHCHCH3CH2CH3CH3CH3CH37 6 5 4 3 2 14-Ethyl-2,3,5-trimethylheptane2 2, ,3 3, ,5 5- -三三甲甲基基- -4 4- -乙乙基基庚庚烷 烷 7 6543214-二甲基庚烷二甲基庚烷4,4-二甲基庚烷二甲基庚烷以甲烷为母体，其它为取代基命名以甲烷为母体，其它为取代基命名4. 烷烃的衍生物命名法烷烃的衍生物命名法三、烷烃的结构三、烷烃的结构基态时基态时 C：1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 sp3杂化 激发态 sp3C CHHHHCsp3HsCH3CHCCH3CH3CH2CH2

12、CH3CH3二甲基正丙基异丙基二甲基正丙基异丙基甲烷甲烷CC2H5CH3CHCH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3乙基乙基异丙基异丙基仲丁基仲丁基叔丁基叔丁基甲烷甲烷CHC2H5CH3CHCH3CH3甲基乙基异丙基甲基乙基异丙基甲烷甲烷烷烃：烷烃：分子中每个碳原子都分子中每个碳原子都采用采用spsp3 3杂化和其它原子形成杂化和其它原子形成四个四个键的烃键的烃。其中开链的。其中开链的称为烷烃，又称为饱和脂肪称为烷烃，又称为饱和脂肪烃；闭合成环的称为环烷烃，也称为饱和脂环烃。烃；闭合成环的称为环烷烃，也称为饱和脂环烃。烷烃又分为直链烷烃和支链烷烃。烷烃又分为直链烷烃和支链烷烃。 1.

13、1.碳的碳的spsp3 3杂化和杂化和键的形成：键的形成：呈四面体结构，呈四面体结构， 键可以饶键可以饶 键轴自由旋转。键轴自由旋转。键角约键角约109.5 。其中甲烷：。其中甲烷：C-C 键长键长:154pm 键角键角:109.5o C-H键长键长:107pm。C CH HH HH HH H 四个四个C-H键键六个六个C C- -H H键键 一个一个C-CC-C键键C CC CH HH HH HH HH HH HHCHHH109.5球棍模型球棍模型CHHHHHCHHH109.5 烷烃分子立体形状表示方法：烷烃分子立体形状表示方法： 实线实线- -键在纸平面上键在纸平面上; ; 楔线楔线- -

14、键在纸平面前键在纸平面前; ; 虚线虚线- -键在纸平面后。键在纸平面后。 CCHHHHHHCCHHHHHH斯瑞特模型斯瑞特模型2.2.烷烃的构象异构烷烃的构象异构构象构象: : 分子中原子或基团在空间的分子中原子或基团在空间的特定特定排列方式称为排列方式称为构象构象。分子由单键旋转而产生的不同的空间排列方式称为分子由单键旋转而产生的不同的空间排列方式称为构象异构象异构体构体。1 1）乙烷的构象）乙烷的构象a.a.两种极端构象两种极端构象重叠式（由重叠式（由H-C-C-HH-C-C-H组成的两面角为组成的两面角为0 0o o）交叉式（由交叉式（由H-C-C-HH-C-C-H组成的两面角为组成的

15、两面角为6060o o）重重叠叠式式H HH HH HH HH HH HH HH HC C C CH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH H楔形式楔形式 锯架式锯架式 纽曼式纽曼式 注意：注意：1. 一个分子的构象异构体有无穷多个一个分子的构象异构体有无穷多个2. 互为构象异构体混合是纯净物互为构象异构体混合是纯净物交交叉叉式式 楔形式楔形式 锯架式锯架式 纽曼式纽曼式 介于重叠式与交叉式之间的无数构象称为介于重叠式与交叉式之间的无数构象称为扭曲式扭曲式构象构象。H HH HH HH HH HH HCH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH

16、HCHHHb. 构象的稳定性构象的稳定性分析乙烷两个极端构象分析乙烷两个极端构象排斥力最大排斥力最大 排斥力最小排斥力最小 内能高内能高 内能低内能低 非键连相互作用力非键连相互作用力：不直接相连的原子间的作用力。：不直接相连的原子间的作用力。 构象的稳定性与内能有关构象的稳定性与内能有关. 内能低内能低,稳定稳定;内能高内能高,不稳定。不稳定。 内能最低的稳定构象称内能最低的稳定构象称优势构象。优势构象。其它构象的内能介于这两者之间。其它构象的内能介于这两者之间。C C C CH HH HH HH HH HH H2 22 29 9C C C CH HH HH HH HH HC C C CH

17、HH HH H2 25 50 0氢原子半径：氢原子半径：g gH = 120pm键长：键长：CH 107pm, CC 154 pm键角：键角：HCH 109.5 CCH 109.3 乙烷不同构象的能量曲线图乙烷不同构象的能量曲线图 转动能：转动能：12.5kJ/mol 每对重叠氢每对重叠氢H-C-C-H 重叠张力重叠张力(扭转张力扭转张力)： 4.2kJ/mol 室温下，构象异构体室温下，构象异构体 处于迅速转化的动态处于迅速转化的动态 平衡中，平衡中，不能分离。不能分离。 乙烷交叉式构象是乙烷交叉式构象是 优势构象。优势构象。H HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH H

18、H HH HH HH HH HH HH HE Ek kJ J/ /m mo ol lC C- -C C1 12 2. .5 514.622.63.814.62) 正丁烷的构象正丁烷的构象绕绕C-2和和C-3之间之间键旋转键旋转( (典型构象典型构象):):构象稳定性构象稳定性：对位交叉式对位交叉式 邻位交叉式邻位交叉式 部分重叠式部分重叠式 完全重叠式完全重叠式室温下，正丁烷构象异构体处于迅速转化的动态平衡中，室温下，正丁烷构象异构体处于迅速转化的动态平衡中， 不能分离。最稳定的对位交叉构象是不能分离。最稳定的对位交叉构象是优势构象优势构象。 HHHHCH3H3CHHHCH3H3CCH3HHC

19、H3HHHCH3HHCH3HH每对两面角之间的排斥力： H C C H 12/3=4kJ/mol CH3C C H (14.6-4)/2=5.3CH3C C CH3 22.6-8=14.63.8kJ/mol四、物理性质四、物理性质 物理物理性质性质与化合物的与化合物的结构结构有关有关1.状态状态 2.沸点沸点(bp) 3.熔点熔点(mp) 4.相对密度相对密度 5.溶解度溶解度烷烃分子烷烃分子同系物同系物中，随碳中，随碳原子数的增加原子数的增加，其，其沸点沸点也相应也相应升高升高。在分子式相同的在分子式相同的构造异构体构造异构体中，中，支链越多支链越多，分子间距越大，分子间距越大，其其沸点越低

20、沸点越低。mp. -129.8oC -159.9oC -16.8oC烷烃分子烷烃分子同系物同系物中，随碳中，随碳原子数的增加原子数的增加，其，其熔点熔点也也曲线升高曲线升高。偶数偶数碳原子直链烷烃熔点碳原子直链烷烃熔点大于大于相邻的两个相邻的两个奇数奇数碳原子烷烃碳原子烷烃在分子式相同的在分子式相同的构造异构体构造异构体中，中，对称性越好对称性越好，分子在晶格中分子在晶格中的排列越紧密，的排列越紧密，其其熔点越高熔点越高。烷烃分子烷烃分子同系物同系物中，随碳中，随碳原子数的增加原子数的增加，状态趋于固态，相，状态趋于固态，相对密度趋于对密度趋于0.8，非极性，难溶于水，易溶于，非极性，难溶于水

21、，易溶于CCl4。bp. 36.1oC 25oC 9oC五、化学性质五、化学性质化学性质取决于分子的结构。化学性质取决于分子的结构。C-C、C-H键。键能较大键。键能较大，极性较小，烷烃稳定。极性较小，烷烃稳定。高温、光照等条件下烷烃具有反应高温、光照等条件下烷烃具有反应活性。活性。 2. 2.卤代反应卤代反应 1) 氯代氯代hvCH4Cl2hvCl2hvCl2CH3ClCH2Cl2CHCl3hvCl2CCl41.1.异构化反应异构化反应烷烃主要有以下化学性质：烷烃主要有以下化学性质：1.1.异构化反应异构化反应 2.2.卤代反应卤代反应 3. 燃烧反应燃烧反应4. 热裂化反应热裂化反应 5.

22、硝化反应和磺化反应等硝化反应和磺化反应等CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3AlBr3, HBr27 20%80%卤代反应主要有氯代反应和溴代反应。易生成多种卤代卤代反应主要有氯代反应和溴代反应。易生成多种卤代 烷烃的混合物。烷烃的混合物。 反应经历了自由基活性中间体。反应经历了自由基活性中间体。自由基取代反应。自由基取代反应。 亦称反应历程、反应机制亦称反应历程、反应机制, 是描述反应由反应物到产物是描述反应由反应物到产物 所经历的每一步过程。所经历的每一步过程。 Page 33 倒数第倒数第7行行 2) 反应机理反应机理氯分子在光照或高温下裂解（均裂），产生自由基：氯分子在光照或

23、高温下裂解（均裂），产生自由基：h hv vC Cl l2 2o or r2 2 C Cl l产生甲基自由基：产生甲基自由基：链增长链增长 C Cl l+ +C CH H4 4C CH H3 3 + + H HC Cl l产生新的氯自由基：产生新的氯自由基： 链引发链引发 C CH H3 3+ + C CH H3 3C Cl l + + C Cl lCl2链增长链增长 氯甲基自由基的形成：氯甲基自由基的形成：C CH H3 3C Cl l C Cl l+ + C CH H2 2C Cl l H HC Cl l+ +链增长链增长 氯甲基自由基再与氯分子作用氯甲基自由基再与氯分子作用, ,生成二氯

24、甲烷及氯原子：生成二氯甲烷及氯原子：C CH H2 2C Cl l + + C Cl l2 2C CH H2 2C Cl l2 2 + + C Cl l 链增长链增长 .自由基之间碰撞自由基之间碰撞, ,形成稳定分子形成稳定分子, ,反应终止：反应终止：C Cl l+ +C Cl lC Cl l2 2C CH H3 3+ +C Cl lC CH H3 3C Cl l+ +C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2C Cl l+ +C CH H2 2C Cl lC Cl lC CH H2 2C CH H2 2C Cl l链终止链终止整个反应经历三个

25、阶段：链引发、链增长、链终止。整个反应经历三个阶段：链引发、链增长、链终止。此反应亦称此反应亦称链锁反应或链反应。链锁反应或链反应。 HCl+ H Cl Ed= + 431 kJ/molH=+4KJ/molH=-8.8KJ/mol+ +C CH H4 4 + + H HC Cl l C Cl lC CH H3 3 C CH H3 3C Cl lC CH H2 2C Cl l+ + + + H HC Cl l C Cl l C CH H2 2l l C C2 2+ + H HC Cl l + +C Cl l2 2C Cl l C CH HH=-16.8KJ/molC CH H l l C C3

26、3+ +C Cl l+ + H HC Cl l 3 3C Cl l C CH=-30.2KJ/mol+ +C CH H4 4C Cl lC Cl lC CH H3 3 + + H HH=+12.8KJ/mol1，3）2）H1919160010.0056H1600119160010.9944HCH3 C3C C3HHHCH3 C3C C3HHHCH3 CC C33HBrBr2orh99.44HCH3 CC C32HHBr0.563) 活化能与反应速率活化能与反应速率 活化能活化能(activating energy):过渡态与反应物之间的能量差。过渡态与反应物之间的能量差。 E . . . .

27、活化能越小，反应速率越快；活化能越小，反应速率越快； 活化能越大，反应速率越慢。活化能越大，反应速率越慢。 第一步第一步 Ea= +16.7kJ/mol 第二步第二步 Ea= +8.3kJ/mol在甲烷氯代的多步反应中在甲烷氯代的多步反应中, 哪哪一步是控制反应速率的？一步是控制反应速率的？ 反应速率最慢的一步反应速率最慢的一步 速度控制步骤速度控制步骤Cl + CH4ClHCH3CH3ClCl 16.78.3CH3+HClCH3Cl + Cl 4) 氯代与溴代反应的取向氯代与溴代反应的取向1oH与与2oH数量之比为数量之比为: 6 2氢的相对反应活性：氢的相对反应活性： 1oH:2oH =

28、(45/6) : (55/2 ) = 1 : 3.8 1oH与与3oH氢被取代的概率为氢被取代的概率为: 9:1氢的相对反应活性：氢的相对反应活性： 1oH : 3oH = ( 64/9):(36/1) = 1 : 5CH3CH2CH3 + Cl2hv25oCCH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3Cl45% 55%CH3CHCH3 + Cl2CH3hv25oCCH3CHCH2Cl + CH3CCH3CH3ClCH364% 36% 溴代：溴代： 9 99 9% % + +1 14 41 1 E Ea a( (k kJ J/ /m mo ol l) )+ + X X卤素的卤素的活性活性：F

29、Cl Br I氯化试剂活性高，溴化试剂活性低。氯化试剂活性高，溴化试剂活性低。 卤代反应的卤代反应的选择性选择性：溴大于氯（：溴大于氯（Br Cl ) 影响卤代产物异构体相对产率的主要因素：影响卤代产物异构体相对产率的主要因素：概率因素、概率因素、H原子的反应活性、原子的反应活性、X原子的反应活性。原子的反应活性。CH3CH2CH3 + Br12.6KJ/mol4 .2 K J /m o lCH3CH2CH3 + ClCH3CHCH3+HBr CH3CHCH3+HCl CH3CH2CH2+HCl CH3CH2CH2+HBr 反应进程反应进程 反应进程反应进程EE 为什么溴代反应的选择性比氯代反

30、应的选择性高？为什么溴代反应的选择性比氯代反应的选择性高？ 不同氢的反应活性与自由基的稳定性有关。不同氢的反应活性与自由基的稳定性有关。 自由基的稳定性与共价键均裂时键的离解能大小有关自由基的稳定性与共价键均裂时键的离解能大小有关.自由基稳定性次序为自由基稳定性次序为(CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3CH3HCH3+ H Ed= +435kJ/mol CH3CH2HCH3CH2 + HCH3CH2CH2HCH3CH2CH2 + H CH3CHHCH3CH3CH + HCH3CH3CCH3CH3HCH3C + H CH3CH3+410+410+397.5+385 6) 烷基自

31、由基结构烷基自由基结构 带孤单电子碳带孤单电子碳 sp杂化。杂化。孤单电孤单电 子占据未参与杂化的子占据未参与杂化的p轨道。轨道。p轨道垂直于三个轨道垂直于三个sp杂化轨道所在杂化轨道所在的平面。的平面。CCH3HHCCH3HCCH3CH3CH3CH3乙基自由基乙基自由基 异丙基自由基异丙基自由基 叔丁基自由基叔丁基自由基sp2CHHH3. 燃烧反应燃烧反应烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。C Cn nH H2 2n n+ +2 2+ + 3 3n n+ +1 12 2O O2 2n nC CO O2 2+ +( (n n+ +1

32、1) )H H2 2O O + + ( () )Q Q4. 热裂化反应热裂化反应 化合物在高温和无氧存在下的分解反应。化合物在高温和无氧存在下的分解反应。 单电子转移用鱼钩箭头表示。单电子转移用鱼钩箭头表示。CH3(CH2)7CH3CH3CH2CH2CH2CH2+ CH2CH2CH2CH3.CH3CH2CH2+ CH2=CH2CH3+ CH2=CH2碳环数目单环双环多环 1. 单环环烷烃的命名单环环烷烃的命名1) 按成环碳原子数目称为环某烷。按成环碳原子数目称为环某烷。1-甲基甲基-3-乙基环己烷乙基环己烷3-ethyl-1-methylcyclohexane2) 长链作母体长链作母体，环作取

33、代基环作取代基。3-甲基甲基-4-环丁基庚烷环丁基庚烷3) 顺、反环烷烃顺、反环烷烃 受环的限制受环的限制,键不能自由旋转。环上取代基在空间的键不能自由旋转。环上取代基在空间的 排列方式不同排列方式不同, ,产生顺反产生顺反( (几何几何) )异构。异构。 顺顺(cis):两个取代基在环同侧；两个取代基在环同侧； 反反(trans):两个取代基在环异侧。两个取代基在环异侧。HCH3H3CHHCH3H3CHCH3CH3H CH3 H3C H顺顺-1, 4-二甲基环己烷二甲基环己烷 反反-1, 4-二甲基环己烷二甲基环己烷例如例如CH3HCH3HHCH3CH3HcistransCH3HCH3HCH

34、CH2CH3CH2CH2CH3顺1,4二甲基环己烷3环己基己烷cis-1,4-Dimethylcyclohexane3-Cyclohexylhexane2. 双环烷烃的命名双环烷烃的命名分子的碳架中含有两个碳环的烃。分子的碳架中含有两个碳环的烃。 联环联环 桥环桥环 螺环螺环 稠环稠环1) 桥环烃桥环烃 由两个碳环共用两个或多个碳原子的化合物。由两个碳环共用两个或多个碳原子的化合物。桥头碳原子：桥头碳原子：两环共用的碳原子。两环共用的碳原子。桥：桥：两个桥头碳原子之间的碳链或一个键。两个桥头碳原子之间的碳链或一个键。桥头碳桥头碳桥桥桥(3)(1)(2)二环二环 3.2.1 辛烷辛烷Bicycl

35、o3.2.1octaneCH3CH3CH2CH3CH2CH31223456734156787,7 二 甲 基 2 乙 基 二 环 2.2.1庚 烷2-E thy l-7,7-d im eth ylb icy clo2.2.1h ep tan e三 环 3.2.1.02,4辛 烷T R icyclo3.2.1.02,4octan e1234567螺原子123456789102,7,7-三甲基二环三甲基二环2.2.1 庚烷庚烷2) 螺环烃螺环烃两个碳环共用一个碳原子的化合物。两个碳环共用一个碳原子的化合物。 螺原子：螺原子：两个碳环共用的碳原子两个碳环共用的碳原子. 螺螺4.5癸烷癸烷5-甲基螺甲

36、基螺3.4辛烷辛烷Cl螺3.4辛烷Spiro3.4octane6-Chlorospiro4.5decane6氯螺4.5癸烷1233124556789106784环烯烃的命名环烯烃的命名CH(CH3)23异丙基环己烯3-IsopropylcyclohexeneCH3CH31,6二甲基环己烯1,6-DimethylcyclohexeneCOOC2H5双环双环2,2,1-5-庚烯庚烯-2-甲酸乙酯甲酸乙酯双环双环2,2,1-2,5-庚二烯庚二烯二、环烷烃的二、环烷烃的化学化学性质性质自由基取代、小环化合物特殊性质自由基取代、小环化合物特殊性质rt.hvor 300oC取代+ HBr+ Br2Br+

37、Br2BrBr+ HBrCH3CH3CHCH2CH3Br加溴：加卤化氢： rt.pt/c50OCpt/c250OC加氢+ H2+ H21. 卤代2. 加成+ H2300PtCH3CH2CH2CH2CH3CHCH2 2CHCH3 3+H+H2 2Pt/C 50Pt/C 50O OC CCHCH3 3CHCH2 2CHCHCHCH3 3CHCH3 3 催化加氢优先生成叉链较多的产物催化加氢优先生成叉链较多的产物300+ Br2Br+ HBr+ Br2hvBr+ HBrCH3CH3环烷烃一般不能被氧化，如环烷烃一般不能被氧化，如KMnO4，O3，H2O2，等常用氧化剂都不能氧化环烷烃等常用氧化剂都不能氧化环烷烃加热和强氧化剂作用，开环生成二酸加热和强氧化剂作用，开环生成二酸催化条件下利用空气氧化，生成环己醇、环己酮催化条件下利用空气氧化，生成环己醇、环己酮或己二酸或己二酸COOHCOOH+ HNO3CoO2CH100OC3COOHCOOHCOOH140 -180OC1-2.5MpaCoO2OH+ O特殊氧化特殊氧化3. 氧化三、三、 环烷烃的结构与稳定性环烷烃的结构与稳定性 为什么小环化合物容易开环并且三元环比四元环更容易为什么小环化合物容易开环并且三元环比四元环更容易 开环开环, 而五元环、六元