学习有机化学第二章2环烷烃

桥环和螺环化合物的命名；环己烷和取代环己烷的构象分析。脂环化合物的命名；环烷烃的典型构象和稳定性的关系；环己烷的构象及其表示方法；熟悉环烷烃的特性反应.CyclicAlkanes第二章(2)

环烷烃多环侧链比较简单,以环为母体,链为取代基,侧链比较复杂,以链为母体,环为取代基。（1）定母体:在相应的链烃前加“环”(cyclo)

（2）编号：最低系列原则（3）按基本格式写出全名第八节环烷烃的命名1.单环体系甲基环戊烷methylcyclopentane

环丁烷cyclobutane

1-甲基-4-异丙基环己烷1-methyl-4-isopropylcyclohexane

4-环丙基辛烷4-cyclopropyloctane

以环为母体，环上侧链作取代基

小取代基位次最低侧链较复杂,以链为母体,环为取代基2

二环体系1）螺环烃螺[3.4]辛烷spiro[3.4]octane

环碳原子总数螺某烷；英文名用词头spiro

1

2

3

4

5

6

7

8

编号：方括号内，小数前，大数后，圆点隔开；名称：a-某基螺[b.c]某烷；除螺C外碳原子数

组成桥环的碳原子总数二环[3.2.1]辛烷bicyclo[3.2.1]octane

2）桥环烃环碳原子总数二环某烷；英文名用词头bicyclo

1

2

3

4

5

6

7

8

编号：方括号内，大数前，小数后；名称：a-某基二环[b.c.d]某烷；桥头间的碳原子数

环的数目组成桥环的碳原子总数桥头碳原子7,7-二甲基二环[2.2.1]庚烷7,7-dimethylbicyclo[2.2.1]heptane3）稠环烃按桥环命名二环[2.2.0]己烷bicyclo[2.2.0]hexane

环丙烷的结构角张力

环的角度与sp3轨道夹角差别引起的张力，试图恢复正常键角的力.§9环烷烃的结构饱和碳原子sp3杂化。114°

105.5°

60°

弯曲键与一般的键不同,电子云没有轨道轴对称,而是分布在一条曲线上.俗称香蕉键，能量高Newman投影式所有C-H键均为重叠式构象，有扭转张力平面型相邻碳上的碳氢键都是重叠式构象扭转张力：试图恢复交叉式构象的力２其他环烷烃环丁烷：四个碳原子不在一个平面上，但仍存在角张力和扭转张力。环戊烷：碳碳键夹角108º，接近sp3杂化轨道间夹角，角张力很小，是比较稳定的环。环己烷：6个碳原子不在同一平面上，碳原子之间的键角为109º28'，分子中没有张力。椅式构象３燃烧热与环的稳定性环烷烃单元CH2的燃烧热增大，则稳定性降低。椅式构象(chairform)船式构象(boatform)C2,C3,C5,C6共平面两者互为构象异构体4.环己烷的构象1）两种典型构象6个C-C邻位交叉1,4-C上H较远4个C-C邻位交叉2个C-C全重叠1,4-C上H较近构象稳定性：椅式>船式，椅式是环己烷最稳定的构象椅式构象船式构象2）环己烷椅式构象的画法加竖键(a键)加竖键(a键)加氢加横键(e键)加横键(e键)加横键(e键)加氢3）两种类型C-H键a键

(axialbond)竖键,直键,直立键e键

(equatorialbond)横键,平键,平伏键a键和e键a键和e键的相互转换翻转后,原来的a键转变为e键,而e键转变为a键椅式构象中C-H键的顺反关系相邻碳上的a键和e键为顺式两个相邻的a键（或e键）为反式椅式半椅式船式扭船式4）环己烷的其他构象环己烷构象的势能关系：E半椅式扭船式46kJ·mol-123kJ·mol-130kJ·mol-15.取代环己烷的构象分析1）一取代环己烷稳定性：e键取代稳定取代基优先占据横键

顺-1,2-二甲基环己烷2）二取代环己烷的构象分析

反-1,2-二甲基环己烷1,2-cis能量相等1,2-trans优势构象e,a-a,e-a,a-e,e-有1.3-竖键作用

不同基团二取代环己烷大基团总是占据e键1,2-cis优势构象1,3-竖键作用较大Hasselrule:最稳定构象是e键上取代基最多的构象。Bartonrule:最大的取代基位于e键上最稳定。LaureatesoftheNobelPrizeinchemistry1969OddHassel(1897-1981)DerekH.R.Barton(1918-1998)3）多取代环己烷的构象反式十氢萘的构象顺式十氢萘的构象.§10环烷烃的性质1.自由基取代反应反应的活性和环的大小无关。2氧化反应室温下环烷烃难氧化，和一般的氧化剂（KMnO4)不反应。加热条件下和强氧化剂作用可生成各种氧化产物。己二酸3小环化合物的特殊性质——

开环加成1)催化加氢反应的活性和环的大小有关。

不反应变难2)与卤素加成变难变难取代最