第五章脂环烃

第五章脂环烃(1)环烷烃--饱和得脂环烃叫环烷烃、通式CnH2n、环丙烷

CH2-CH2

简写:

CH2环丁烷CH2-CH2

简写:

CH2-CH2甲基环丙烷CH2

简写:CH-CH3CH2同分异构体CH3以碳环作为母体,环上侧链作为取代基命名;侧链不易命名时以环为母体。环状母体得名称就是在同碳直链烷烃得名称前加一“环”字、(C)环上有多个取代基时,应将成环碳原子编号,标出取代基得位号。编号时,仍遵循“最低系列”原则,若有两种符合“最低系列”得编号,则使“顺序规则”中“优先”得基团具有较大得位次号。命名(与烷烃相似):1,1,4-三甲基环己烷3-甲基-1-乙基环己烷1,2-二甲基环戊烷

当环上支链不易命名时,以碳链为母体,环作为取代基来命名。2甲基4环己基己烷

由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转、只要环上有两个碳原子各连有不同得原子或基团,就有构型不同得顺反异构体、顺-1,4-二甲基环己烷环烷得顺反异构:例:1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷--脂环烃得环上有双键(或叁键)、命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基、碳环上得编号顺序:应就是不饱和键所在得位置号码最小、对环上没有取代基,且只有一个不饱和键得环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可不标、环辛炔(2)环烯(炔)烃环戊烯1,3-环己二烯(A)若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1;(B)若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位置号码得加和数为最小、3-甲基-1-环己烯带有侧链得环烯烃命名:1-甲基-1-环己烯9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流

CH3

CH31265-甲基-1,3-环戊二烯CH312534534带有侧链得环烯烃命名:1,6-二甲基-1-环己烯2、二环螺环烃两个碳环共用一个碳原子得烃叫螺环烃。(1)定母体:根据环上碳原子总数叫螺[]某烷(某烯)。(2)再把连接于螺原子得两个环得碳原子数(不含螺原子),按由小到大得次序写在“螺”和“某烷”之间得方括号里,数字用圆点分开、(3)编号:从小环邻接于螺原子得碳原子开始。(4)取代基排列(同烷烃)。5-甲基螺[2、4]庚烷螺原子螺[2、4]庚烷3、二环桥环烃

两个碳环共用两个或两个以上碳原子得烃叫桥环烃

二环桥环烃都有两个“桥头”碳原子和三条连在“桥头”上得“桥”。(1)定母体:根据组成环得碳原子总数命名为二环[]某烷(某烯)。各“桥”所含碳原子数目,按由大到小得次序写在“二环”和“某烷”之间得方括号里。(2)编号:从桥头碳开始,先长桥,后短桥。(3)取代基得排列(同烷烃)。二环[2、2、1]庚烷二环[2、1、0]戊烷二环[3、1、1]庚烷8,8-二甲基二环[3、2、1]辛烷4、1、2环烷烃得结构与稳定性

环烷烃随着环得大小不同,其稳定性不尽相同。燃烧热:1mol化合物完全燃烧CO2+H2O放出得热量表2.2一些环烷烃的燃烧热分子燃烧热/kJ·Mol-1-CH2-的平均燃烧热/kJ·Mol-1环丙烷32091697环丁烷42744686环戊烷53320664环己烷63951659环庚烷74637662环辛烷85310664环壬烷95981665环癸烷106636664环十五烷159885660开链烷烃659名称环大小与开链烷烃燃烧热的差/kJ·Mol-138275035651环烷烃的稳定性：环己烷>环戊烷>环丁烷>环丙烷环的张力越小，相应的环烷烃越稳定。

环丙烷的结构：

丙烷及环丙烷分子中碳碳键原子轨道交盖情况

特点:(1)C:sp3杂化,3个C原子共平面,正三角形。

(2)弯键,C－C－C键角105°,偏离正常键角。两个相邻得C原子以sp3杂化轨道形成C－Cσ键时,以弯曲得方式交盖(存在角张力:键角偏离正常键角而产生得张力),从而未能最大程度得交盖。因此,环丙烷不稳定。5、1、3

环烷烃得构象

环己烷得碳骨架不就是平面结构,C－C－Ｃ键角109、5°。通过旋转σ键和键角得改变,可以得到两种典型构象:椅式

船式

环己烷的椅式和船式构象1、环己烷得构象环己烷椅式构象

环己烷船式构象

环己烷椅式和船式构象得模型

椅式构象和船式构象可以相互转变,但椅式构象比船式构象稳定:船式构象:(1)C1和C4上得C－H键存在非键张力

(2)C2与C3和C5与C6之间处于全重叠式,存在扭转张力椅式构象稳定的原因：所有相邻C上的键都处于交叉式在椅式构象中,C1、C3、C5

原子在一个平面上;C2、C4、C6

原子在另一个平面上。eaeaeaeeaaaeaaaaaaeeeeee环己烷椅式构象中得两类C－H键:a键和e键6个C－H键处于直立键(a键),6个C－H键处于平伏键(e键)。

环己烷可以由一种椅式构象翻转成另一种椅式构象,原来得a键变为e键,原来得e键变为a键:2、

环己烷衍生物得构象

在一取代得环己烷分子中,取代基可以处在a键上,也可以处在e键上:

当取代基处在a键时,她与1,3位得H原子存在着非键张力,使得构象不稳定而翻转。

同时,取代基与相邻碳原子上得-CH2-处于邻位交叉,而当取代基处于e键上时,取代基与相邻碳原子上得-CH2-处于对位交叉(较稳定)。取代基处在e键上稳定,就是优势构象。

(优势构象)取代基越大,她处于e键得构象越稳定:若有多个取代基,往往就是e

键取代基最多得构象最稳定、顺-4-叔丁基环己醇得两种构象若环上有不同取代基,则体积较大取代基在e键上得构象最稳定,为优势构象优势构象小结:环己烷:椅式构象为优势构象一取代环己烷:取代基在e键上得构象就是优势构象。多取代环己烷:e

键上取代基最多得构象最稳定、若环上有不同取代基,则体积较大取代基在e键上得构象最稳定,为优势构象。就是双环[4、4、0]癸烷得习惯名称、顺十氢化萘反十氢化萘(1)平面结构式(2)构象3、十氢化萘得结构优势构象1、环烷烃得化学性质小环环烷烃存在环张力,易于开环易发生加成反应(1)开环反应--也叫加成反应、(A)氢解(催化加氢)Ni80℃Ni200℃Pt300℃5、1、4脂环烃得化学性质

环丙烷及其衍生物与溴分子发生加成反应,开环,生成1,3-二溴代烷。与溴得加成反应,在室温下即可进行:1,3-二溴丙烷

溴与环丁烷得加成反应需在加热得条件下进行。溴与环戊烷、环己烷等大环烷烃在加热条件