夏令营课件第二部分环烷烃

1、2022/10/121第六讲 第二部分 环烷烃南京大学化学化工学院 王 杰 博士、教授第一节 脂环烃的分类和命名饱和脂环烃环烷烃不饱和脂环烃环烯烃环炔烃单环体系小环（34个碳）普通环（57个碳）中环（812个碳）大环（12个碳以上）分类环丙烷环丁烷环戊烷环己烷单环化合物的命名它们的命名法与烷烃相似，只在烷字的前面加上一“环” 字，称为环某烷螺 2.4 庚烷螺环烃的命名螺环烃：两个碳环共有一个碳原子的脂环烃螺烃的命名是根据螺环上碳原子的总数目叫做螺某烷，并在螺字后面的方括号中用阿拉伯数字标明螺原子所夹碳原子的数目，小的数字在前，大的在后，数字之间在下角用圆点隔开。例如：桥环烃的命名两个环共有两个

2、以上碳原子的多环烃叫做桥环烃。双环桥环烃的命名是根据环上碳原子的总数称为二环某烷，以几个碳桥交会处的两个碳原子为桥头，在环字后面的方括号内，用阿拉伯数字标明每一个碳桥上碳原子的数目，几个数字按大小次序列出，大的数字在前，小的在后，数字之间在下角用圆点隔开。例如：立方烷篮烷棱晶烷金刚烷桥环的编号：从桥头碳，沿最长桥到另一桥头，再沿次长桥回到开始的桥头，最短的桥最后编号。若有取代基应使取代基的位次尽可能小。1-甲基-2-乙基双环3.2.1辛烷对于一些结构复杂的桥环烷烃，常用俗名。十氢萘稠环烃的命名稠环烃：两个碳环共有两个碳原子的脂环烃可当作相应芳烃的氢化物来命名Example：CH2H2CH2CC

3、HCHCH2CH2CH2CH2CH2第二节 脂环烃的反应1. 环烷烃-取代反应氯代环丙烷环烷烃与烷烃一样主要起自由基取代反应2. 环烯烃的加成、氧化反应3,5-二甲基环戊烯2,4-二甲基1-,5-戊二醛环烯烃与烯烃一样主要起加成、氧化反应CH2H2CH2CCHCHCH2Br2CH2H2CH2CCHCHCH2BrBrCHHCCH2CHCHH3CCH3O32OCHCHCH3CH2CHCH3CHOH O/Zn+3. 小环的加成反应小环的加成反应比大环更容易进行在常温下，小环即可与卤素、氢卤酸发生反应H2CCH2CH2CH3CH2CH2BrH2CCH2CH2Br2CH2CH2CH2BrBr+HBr+环

4、丙烷的烷基衍生物与氢卤酸的加成符合马氏规则CHCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3BrCHCH3CH3CCH3CHCH3CH2CH3CCH3CHBr+HBr+HBr31,1-二甲基-2-异丁烯基环丙烷2,2-二甲基环丙基甲酸4. 小环的稳定性环丙烷对氧化剂较稳定第三节 脂环烃的结构Baeyer张力学说和环丙烷的结构Baeyer张力学说的提出：环的大小与稳定性的关系角张力当碳环中的碳原子数大于四个时，角张力基本消失张力是怎样产生的？+ 24o44?+ 9o44?+ 0o44?- 5o16?单环环烷烃 (CH2)n的燃烧热kJ mol-1（298K）环的大小小 环34正 常 环567中 环89

5、1011大 环121314151617烷 烃697.1686.2664.0658.6662.4663.6664.1663.6664.5659.9660.2658.6659.0658.7658.7658.638.527.45.403.85.05.55.05.01.31.700.40.10.1115.5109.627.0026.640.049.550.064.015.622.106.01.61.7环丙烷的结构：除虫菊素I小环烃通常不稳定，但当它连有某些取代基的时候却可以形成稳定的化合物Example：键角约111.5环丁烷的构象信封式半椅式环戊烷的构象环己烷的构象对称轴椅式船式椅形中的CH键分为两

6、类直立键（a 键）平伏键（e 键）转环作用：两种椅形构象之间的转变互相变换中每一个a键都变成了e键，同时每个e键也变为了a键b异构体g异构体多元取代的环己烷中，取代基处于e键状态较多的构象比较稳定两点经验规律：A: 环己烷多元取代物最稳定的构象是e-取代基最多的构象B: 环上有不同取代基时，大的取代基在e键的构象最稳定环己烷衍生物的构象分析脂环化合物的顺反异构顺-1,2-二甲基环丙烷沸点 37 d200.6938 nD201.3822 cis-反-1,2-二甲基环丙烷沸点 29 d200.6769 nD201.3713trans-环的存在使环上的碳碳键不能自由旋转，于是当两个碳原子连接不同的取代基时，就会发生顺反异构Example：cis-，烯醚菊酯拟除虫菊酯 (Pe