化學(xué)競賽夏令營第二部分環(huán)烷烴

1、2022-3-24第二部分第二部分 環(huán)烷烴環(huán)烷烴第一節(jié)第一節(jié) 脂環(huán)烴脂環(huán)烴的分類和命名的分類和命名飽和脂環(huán)烴飽和脂環(huán)烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴不飽和脂環(huán)烴不飽和脂環(huán)烴環(huán)烯烴環(huán)烯烴環(huán)炔烴環(huán)炔烴單環(huán)體系單環(huán)體系小環(huán)（小環(huán)（34個碳）個碳）普通環(huán)（普通環(huán)（57個碳）個碳）中環(huán)（中環(huán)（812個碳）個碳）大環(huán)（大環(huán)（12個碳以上）個碳以上）分類分類2022-3-24H2CH2CCH2CH2H2CH2CCH2CH2CH2CCH2CH2H2H2CH2CCH2CH2CH2CH2環(huán)丙烷環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)戊烷環(huán)己烷環(huán)己烷單環(huán)化合物的命名單環(huán)化合物的命名它們的命名法與烷烴相似，只在烷字的前面加上一它們的命名法與烷烴相似

2、，只在烷字的前面加上一“環(huán)環(huán)” 字，稱為環(huán)某烷字，稱為環(huán)某烷2022-3-24CH2CH2CH2CH2CCH2CH21234567螺螺 2.4 庚烷庚烷螺環(huán)烴的命名螺環(huán)烴的命名螺環(huán)烴：兩個碳環(huán)共有一個碳原子的脂環(huán)烴螺環(huán)烴：兩個碳環(huán)共有一個碳原子的脂環(huán)烴根據(jù)成環(huán)碳原子的總數(shù)稱為螺某烷根據(jù)成環(huán)碳原子的總數(shù)稱為螺某烷Example：2022-3-24v 橋環(huán)烴：兩個碳環(huán)共用兩個或兩個以上碳原子。橋環(huán)烴：兩個碳環(huán)共用兩個或兩個以上碳原子。 橋環(huán)烴的命名橋環(huán)烴的命名根據(jù)成環(huán)碳原子總數(shù)目稱為二環(huán)某烷；根據(jù)成環(huán)碳原子總數(shù)目稱為二環(huán)某烷；方括號內(nèi)，大的數(shù)方括號內(nèi)，大的數(shù)在前，小的數(shù)在后；在前，小的數(shù)在后；1

3、2 3 4 5 6 7 8 二環(huán)二環(huán) 3.2.1 辛烷辛烷 2022-3-24CH2H2CH2CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2十氫萘十氫萘稠環(huán)烴的命名稠環(huán)烴的命名稠環(huán)烴：兩個碳環(huán)共有兩個碳原子的脂環(huán)烴稠環(huán)烴：兩個碳環(huán)共有兩個碳原子的脂環(huán)烴可當(dāng)作相應(yīng)芳烴的氫化物來命名可當(dāng)作相應(yīng)芳烴的氫化物來命名Example：2022-3-24CH2CH2CH2Cl2CH2CH2CHClCH2CH2CH2CH2CH2Br2CH2CH2CH2CH2CHBr+hvHCl+300 CHBr+第二節(jié)第二節(jié) 的反應(yīng)的反應(yīng)1. 環(huán)烷烴環(huán)烷烴-取代反應(yīng)取代反應(yīng)氯代環(huán)丙烷氯代環(huán)丙烷環(huán)烷烴與烷烴一樣主要起自由基取代反

4、應(yīng)環(huán)烷烴與烷烴一樣主要起自由基取代反應(yīng)2022-3-242. 環(huán)烯烴的加成反應(yīng)環(huán)烯烴的加成反應(yīng)環(huán)烯烴與烯烴一樣主要起加成反應(yīng)環(huán)烯烴與烯烴一樣主要起加成反應(yīng)2022-3-24CH2CH2CH22CH3CH2CH3CH2CH2CH2CH22CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH2CH22CH3CH2CH2CH2CH3Ni,H80 CNi,H120 CPt,H300310 C3. 小環(huán)的加成反應(yīng)小環(huán)的加成反應(yīng)小環(huán)的加成反應(yīng)比大環(huán)更容易進行小環(huán)的加成反應(yīng)比大環(huán)更容易進行2022-3-24H2CCH2CH2CH2CH2CH2BrH2CCH2CH2Br2CH2CH2CH2BrBr+HBr+在常溫下

5、，小環(huán)即可與鹵素、氫鹵酸發(fā)生反應(yīng)在常溫下，小環(huán)即可與鹵素、氫鹵酸發(fā)生反應(yīng)2022-3-24CHCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3BrHCH3CH3CCH3CHCH3CH2CH3CCH3CHBr+HBr+HBr環(huán)丙烷的烷基衍生物與氫鹵酸的加成符合馬氏規(guī)則環(huán)丙烷的烷基衍生物與氫鹵酸的加成符合馬氏規(guī)則2022-3-24CH3CCH3CHCHCH2CH3CCH3CHCOOHCH2CCH3CH3KMnO41,1-二甲基二甲基-2-異丁烯基環(huán)丙烷異丁烯基環(huán)丙烷2,2-二甲基環(huán)丙基甲酸二甲基環(huán)丙基甲酸4. 小環(huán)的穩(wěn)定性小環(huán)的穩(wěn)定性環(huán)丙烷對氧化劑較穩(wěn)定環(huán)丙烷對氧化劑較穩(wěn)定2022-3-24第三節(jié)第三節(jié)

6、脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)張力學(xué)說和環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)張力學(xué)說和環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)張力學(xué)說的提出：環(huán)的大小與穩(wěn)定性的關(guān)系張力學(xué)說的提出：環(huán)的大小與穩(wěn)定性的關(guān)系張力學(xué)說的要點張力學(xué)說的要點碳與其他四個原子的任意鍵角均為四面體角碳與其他四個原子的任意鍵角均為四面體角 (10928 ) 環(huán)丙烷的環(huán)為三角形，夾角為環(huán)丙烷的環(huán)為三角形，夾角為60環(huán)丁烷的環(huán)為正方形，夾角為環(huán)丁烷的環(huán)為正方形，夾角為90角張力角張力當(dāng)碳環(huán)中的碳原子數(shù)大于四個時，角張力基本消失當(dāng)碳環(huán)中的碳原子數(shù)大于四個時，角張力基本消失2022-3-24環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)：環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)：2022-3-24鍵角約鍵角約111.5環(huán)丁烷的構(gòu)象環(huán)丁烷的構(gòu)象2022-

7、3-24信封式信封式半椅式半椅式0.05nm環(huán)戊烷的構(gòu)象環(huán)戊烷的構(gòu)象2022-3-24HHHHHHHHHHHH(a)123456(b)HHHHHHHHHHHH(c)對稱軸對稱軸椅式椅式船式船式2022-3-242022-3-242022-3-24椅形中的椅形中的CH鍵分為兩類鍵分為兩類直立鍵（直立鍵（a 鍵）鍵）平伏鍵（平伏鍵（e 鍵）鍵）2022-3-24 轉(zhuǎn)環(huán)作用：兩種椅形構(gòu)象之間的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)環(huán)作用：兩種椅形構(gòu)象之間的轉(zhuǎn)變互相變換中每一個互相變換中每一個a鍵都變成了鍵都變成了e鍵，同時每個鍵，同時每個e鍵也變?yōu)榱随I也變?yōu)榱薬鍵鍵XX2022-3-24ClClClClClClClClClClCl

8、Cl異構(gòu)體異構(gòu)體異構(gòu)體異構(gòu)體多元取代的環(huán)己烷中，取代基處于多元取代的環(huán)己烷中，取代基處于e鍵狀態(tài)較多的構(gòu)象比較穩(wěn)定鍵狀態(tài)較多的構(gòu)象比較穩(wěn)定2022-3-24兩點經(jīng)驗規(guī)律：兩點經(jīng)驗規(guī)律：A: 環(huán)己烷多元取代物最穩(wěn)定的構(gòu)象是環(huán)己烷多元取代物最穩(wěn)定的構(gòu)象是e-取代基最多的構(gòu)象取代基最多的構(gòu)象B: 環(huán)上有不同取代基時，大的取代基在環(huán)上有不同取代基時，大的取代基在e鍵的構(gòu)象最穩(wěn)定鍵的構(gòu)象最穩(wěn)定2022-3-24環(huán)己烷衍生物的構(gòu)象分析環(huán)己烷衍生物的構(gòu)象分析CH3CH395%5%HCHHHHHHCHHHHe - 甲基a - 甲基HC(CH3)3C 99.99%H3CCH3CH3H2022-3-24CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH32022-3-24CH3CH3HHCH3CH3HH順順-1,2-二甲基環(huán)丙烷二甲基環(huán)丙烷沸點沸點 37 d200.6938 nD201.3822 cis-反反-1,2-二甲基環(huán)丙烷二甲基環(huán)丙烷沸點沸點 29 d200.6769 nD201.3713trans-環(huán)的存在使環(huán)上的碳碳鍵不能自由