有機(jī)化學(xué)第二章

1、Gansu Agricultural University課程類型：基礎(chǔ)課課程類型：基礎(chǔ)課主講教師主講教師：鞏海鵬：鞏海鵬Gansu Agricultural University烴開鏈烴(脂肪烴)不飽和烴烯烴炔烴二烯烴環(huán)狀烴脂環(huán)烴(). .芳香烴(CH3). .飽和烴烷烴 凡是由凡是由碳、氫碳、氫兩種元素所組成的化合物叫做碳兩種元素所組成的化合物叫做碳?xì)浠衔?，?jiǎn)稱氫化合物，簡(jiǎn)稱烴烴第二章第二章 烷烴和環(huán)烷烴烷烴和環(huán)烷烴精品精品課程課程Gansu Agricultural University第一節(jié)第一節(jié) 烷烴烷烴 (alkane)2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)1. 烷烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象烷烴的

2、同分異構(gòu)現(xiàn)象 甲烷、乙烷、丙烷甲烷、乙烷、丙烷分子中的碳原子分子中的碳原子, 都只有一都只有一種排列方式。種排列方式。丁烷丁烷則有則有兩種排列方式兩種排列方式精品精品課程課程C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3正丁烷異丁烷沸點(diǎn)/oC熔點(diǎn)/oC-0.5-12-138-159Gansu Agricultural University有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象分為有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象分為構(gòu)造異構(gòu)和立構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)體異構(gòu)兩大類兩大類分子的組成相同而原子的連接方式和順序不同分子的組成相同而原子的連接方式和順序不同( (即構(gòu)造不同即構(gòu)造不同) )所引起的異構(gòu)現(xiàn)象稱為所引起的異構(gòu)現(xiàn)

3、象稱為構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)正丁烷和異丁烷屬于正丁烷和異丁烷屬于碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)碳鏈異構(gòu)屬于構(gòu)造異構(gòu)的一種碳鏈異構(gòu)屬于構(gòu)造異構(gòu)的一種Gansu Agricultural University2. 烷烴碳原子的烷烴碳原子的SP3雜化及烷烴的形成雜化及烷烴的形成 碳原子的碳原子的SP3雜化雜化 甲烷和乙烷的結(jié)構(gòu)甲烷和乙烷的結(jié)構(gòu)精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)2p2s2s2psp3four four sp3 3 hybrid orbitalexcited hybridization Gansu Agricultural Universityv乙烷

4、的結(jié)構(gòu)乙烷的結(jié)構(gòu)球棒模型球棒模型Stuart模型模型精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)v 甲烷的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural University3. 3. 其它烷烴的結(jié)構(gòu)其它烷烴的結(jié)構(gòu) 烷烴分子的碳鏈并不排布在一條直線上，而烷烴分子的碳鏈并不排布在一條直線上，而是是曲折地排布在空間曲折地排布在空間。這是烷烴碳原子的四面體。這是烷烴碳原子的四面體結(jié)構(gòu)所結(jié)構(gòu)所決定的決定的 鋸齒式鋸齒式 精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural University 烷烴中的烷烴中的C-C鍵和鍵和C-H鍵均為鍵均為 鍵鍵鍵的特點(diǎn)鍵的特點(diǎn)鍵

5、鍵電子云重疊程度大，鍵能大，不易斷裂電子云重疊程度大，鍵能大，不易斷裂；鍵鍵可繞鍵軸作相對(duì)旋轉(zhuǎn)可繞鍵軸作相對(duì)旋轉(zhuǎn)( (成鍵原子繞鍵軸的相對(duì)成鍵原子繞鍵軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)不改變電子云的形狀旋轉(zhuǎn)不改變電子云的形狀) )；可單獨(dú)成鍵，但兩核間不能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的可單獨(dú)成鍵，但兩核間不能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的 鍵；鍵；鍵成鍵鍵成鍵電子云流動(dòng)性小，不易極化電子云流動(dòng)性小，不易極化。精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural University4. 烷烴的構(gòu)象烷烴的構(gòu)象v 乙烷的構(gòu)象乙烷的構(gòu)象 兩個(gè)典型的構(gòu)象兩個(gè)典型的構(gòu)象一種是兩個(gè)碳原子上的一種是兩個(gè)碳原子上的氫原子氫原

6、子彼此彼此距離最近距離最近，處，處于于重疊位重疊位置，稱為置，稱為重疊式構(gòu)象重疊式構(gòu)象。另一種是兩個(gè)碳原子上的另一種是兩個(gè)碳原子上的氫原子氫原子彼此彼此距離最遠(yuǎn)距離最遠(yuǎn)，處于處于相互交叉相互交叉 的位置，稱為的位置，稱為交叉式構(gòu)象交叉式構(gòu)象。構(gòu)象構(gòu)象由于圍繞由于圍繞C- -C單鍵單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中各原子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中各原子或原子團(tuán)在空間的不同排列或原子團(tuán)在空間的不同排列方式方式精品精品課程課程2.11 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural University傘式傘式 鋸架式鋸架式 紐曼式紐曼式交叉式構(gòu)象交叉式構(gòu)象重重疊疊式構(gòu)象式構(gòu)象HHHHHHHHHHHHHHHH

7、HHHHHHHHHHHHHHHHHHHH精品精品課程課程Gansu Agricultural Universityv 乙烷乙烷不同構(gòu)象的能量和穩(wěn)定性不同構(gòu)象的能量和穩(wěn)定性精品精品課程課程Gansu Agricultural University 分子由一個(gè)交叉式轉(zhuǎn)到另一個(gè)交叉式需經(jīng)過能量較高的重疊式，亦稱能壘。因此，碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)并非自由v 乙烷構(gòu)象能量變化圖乙烷構(gòu)象能量變化圖重疊式能量比交叉式高重疊式能量比交叉式高12.6KJ/mol，其它構(gòu)象介，其它構(gòu)象介于重疊式和交叉式之間于重疊式和交叉式之間精品精品課程課程Gansu Agricultural Universityv 優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象內(nèi)

8、能內(nèi)能最低最穩(wěn)定最低最穩(wěn)定的構(gòu)象叫做的構(gòu)象叫做優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象乙烷乙烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象是的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象是交叉式構(gòu)象交叉式構(gòu)象 正丁烷的構(gòu)象正丁烷的構(gòu)象 正丁烷正丁烷可看作乙烷的甲基取代衍生物，因此可看作乙烷的甲基取代衍生物，因此丁烷的構(gòu)象主要是丁烷的構(gòu)象主要是C2-C3鍵旋轉(zhuǎn)鍵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的典型構(gòu)產(chǎn)生的典型構(gòu)象。象。精品精品課程課程CH2CH2H3CCH3Gansu Agricultural University精品精品課程課程Gansu Agricultural University丁烷構(gòu)象的能量變化圖丁烷構(gòu)象的能量變化圖精品精品課程課程Gansu Agricultural Universityv 穩(wěn)定性

9、：穩(wěn)定性：對(duì)位交叉式對(duì)位交叉式 鄰位交叉式鄰位交叉式 部分重疊式部分重疊式全重疊式全重疊式v 正丁烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象：正丁烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象：對(duì)位交叉式對(duì)位交叉式 室溫下，丁烷構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平室溫下，丁烷構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡，衡，不能分離不能分離。對(duì)位交叉占。對(duì)位交叉占68%，鄰位交叉占，鄰位交叉占32%，其余含量極少。其余含量極少。v 其他烷烴的構(gòu)象與乙烷或正丁烷相似其他烷烴的構(gòu)象與乙烷或正丁烷相似注意：注意：分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)包含了包含了構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象, 通常所通常所說的結(jié)構(gòu)常指構(gòu)造說的結(jié)構(gòu)常指構(gòu)造精品精品課程課程Gansu Agricultural Un

10、iversity1. 烷烴分子中的碳原子和氫原子的種類烷烴分子中的碳原子和氫原子的種類精品精品課程課程2.12 烷烴的命名烷烴的命名Gansu Agricultural University4oo1HHC3oCH3CCH3CH3CH2CHCH3CH2CH32oC2oHo1 C3oC精品精品課程課程例例Gansu Agricultural University 烷烴烷烴 烷基烷基 名稱名稱 縮寫縮寫 CH4 CH3- 甲基甲基 Me CH3CH3 CH3CH2- 乙乙基基 Et CH3CH2CH3 CH3CH2CH2- 正正丙基丙基 n-Pr CH3CH2CH3 (CH3)2CH- 異異丙基丙基

11、 i-Pr CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2- 正正丁基丁基 n-Bu CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CHCH3 仲仲丁基丁基 s-Bu (CH3)2CHCH3 (CH3)2CHCH2- 異丁基異丁基 i-Bu (CH3)2CHCH3 (CH3)3C- 叔叔丁基丁基 t-Bu2. 烷基的概念烷基的概念 烷烴去掉一個(gè)氫原子后的原子團(tuán)，常用烷烴去掉一個(gè)氫原子后的原子團(tuán)，常用R-表示表示 精品精品課程課程2.12 烷烴的命名烷烴的命名Gansu Agricultural University3. 次序規(guī)則次序規(guī)則 次序規(guī)則次序規(guī)則是立體化學(xué)中為確定分子的構(gòu)型而制定是立體化學(xué)

12、中為確定分子的構(gòu)型而制定的規(guī)則的規(guī)則取代基中取代基中與主鏈直接相連的原子按原子序數(shù)由大與主鏈直接相連的原子按原子序數(shù)由大到小排列，原子序數(shù)大的為優(yōu)先基團(tuán)到小排列，原子序數(shù)大的為優(yōu)先基團(tuán)若取代基中與主鏈直接相連的第一個(gè)原子相同，若取代基中與主鏈直接相連的第一個(gè)原子相同，則則把與把與第一個(gè)原子直接相連的其他原子進(jìn)行比較第一個(gè)原子直接相連的其他原子進(jìn)行比較，若若仍相同，則繼續(xù)比較，直到有差別為止仍相同，則繼續(xù)比較，直到有差別為止含有雙鍵和三鍵的基團(tuán)，可以含有雙鍵和三鍵的基團(tuán)，可以看作是用單鍵連有看作是用單鍵連有兩個(gè)或三個(gè)相同的原子或兩個(gè)或三個(gè)相同的原子或基團(tuán)基團(tuán)精品精品課程課程2.12 烷烴的命名烷

13、烴的命名Gansu Agricultural University單原子取代基，按原子序數(shù)大小排列，同位素中質(zhì)量單原子取代基，按原子序數(shù)大小排列，同位素中質(zhì)量高的優(yōu)先高的優(yōu)先I Br Cl F O N C D H 多原子基團(tuán)第一個(gè)原子相同，則依次比較多原子基團(tuán)第一個(gè)原子相同，則依次比較精品精品課程課程例例Gansu Agricultural University含雙鍵或叁鍵的基團(tuán)，則作為連有兩個(gè)或叁含雙鍵或叁鍵的基團(tuán)，則作為連有兩個(gè)或叁個(gè)相同的原子個(gè)相同的原子（等價(jià)處理）（等價(jià)處理）Gansu Agricultural UniversityCCH C(CH3)3CHCH2CCH(C)(C)(C

14、)(C)(C)CCH3CH3CH3CHCHH(C)CCH C(CH3)3CHCH2CCH(C)(C)(C)(C)(C)CCH3CH3CH3CHCHH(C)C=OHCO(O)(C) Cl2 Br2 I2(P31表表22)精品精品課程課程2.14 烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University 反應(yīng)的主產(chǎn)物決定于自由基活性中間體的穩(wěn)定反應(yīng)的主產(chǎn)物決定于自由基活性中間體的穩(wěn)定性，性，即自由基即自由基活性中間體越穩(wěn)定，反應(yīng)越容活性中間體越穩(wěn)定，反應(yīng)越容易進(jìn)行。由易進(jìn)行。由P29不同不同CH鍵離解能數(shù)據(jù)可知自由鍵離解能數(shù)據(jù)可知自由基穩(wěn)定性：基穩(wěn)定性：仲碳自由基仲碳

15、自由基2oC伯碳自由基伯碳自由基1oC，因因此丙烷的氯代反應(yīng)主要此丙烷的氯代反應(yīng)主要向著產(chǎn)生異向著產(chǎn)生異丙基氯的方向丙基氯的方向進(jìn)行，一氯代反應(yīng)主產(chǎn)物為進(jìn)行，一氯代反應(yīng)主產(chǎn)物為2氯丙烷氯丙烷ClCH3CH2CH31212CH3CH2CH21oC自由基(CH3)2CH2oC自由基例：例：v 高級(jí)烷烴氯代反應(yīng)機(jī)理高級(jí)烷烴氯代反應(yīng)機(jī)理- -自由基取代反應(yīng)自由基取代反應(yīng)精品精品課程課程2.14 烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University自由基的穩(wěn)定性順序：自由基的穩(wěn)定性順序：3 2 1 CH3因此烷烴發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)最易被取代的部位是因此烷烴發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)最易

16、被取代的部位是含氫較少的碳原子上的氫原子含氫較少的碳原子上的氫原子也可以應(yīng)用反應(yīng)機(jī)理判斷反應(yīng)發(fā)生的方向性也可以應(yīng)用反應(yīng)機(jī)理判斷反應(yīng)發(fā)生的方向性Cl1212(CH3)2CHCH21oC自由基(CH3)3C3oC自由基CH(CH3)3精品精品課程課程2.14 烷烴的化學(xué)性質(zhì)烷烴的化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University2.21. 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烴環(huán)烴脂環(huán)烴脂環(huán)烴芳烴芳烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴環(huán)烯烴環(huán)烯烴環(huán)炔烴環(huán)炔烴單環(huán)烷烴單環(huán)烷烴橋環(huán)烷烴橋環(huán)烷烴螺環(huán)烷烴螺環(huán)烷烴集合環(huán)烷烴集合環(huán)烷烴單環(huán)芳烴單環(huán)芳烴多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴非苯芳烴非苯芳烴精品精品課程課程第二節(jié)第二節(jié)

17、環(huán)烷烴環(huán)烷烴Gansu Agricultural University 單環(huán)烷烴的通式：?jiǎn)苇h(huán)烷烴的通式：CnH2n1. 分類分類根據(jù)成環(huán)根據(jù)成環(huán)碳原子數(shù)碳原子數(shù)小環(huán)小環(huán) n=3，4普通環(huán)普通環(huán) n=5，6中環(huán)中環(huán) n=7，8，9，10，11 大環(huán)大環(huán) n12 精品精品課程課程2.21 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分類和命名Gansu Agricultural University2. 單環(huán)烷烴的構(gòu)造異構(gòu)和命名單環(huán)烷烴的構(gòu)造異構(gòu)和命名v 單環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu)單環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu) 單環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu)體，因環(huán)大小不同，側(cè)單環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu)體，因環(huán)大小不同，側(cè)鏈長(zhǎng)短不同，側(cè)鏈位置不同而引起的鏈長(zhǎng)短不同，側(cè)鏈

18、位置不同而引起的例例五個(gè)碳原子的環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu)五個(gè)碳原子的環(huán)烷烴的碳鏈異構(gòu)精品精品課程課程2.21 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分類和命名Gansu Agricultural Universityv 單環(huán)烷烴的命名單環(huán)烷烴的命名簡(jiǎn)單環(huán)烷烴的命名：以碳環(huán)作為簡(jiǎn)單環(huán)烷烴的命名：以碳環(huán)作為母體母體，環(huán)上側(cè)，環(huán)上側(cè)鏈作為取代基，根據(jù)成環(huán)碳原子數(shù)目稱為鏈作為取代基，根據(jù)成環(huán)碳原子數(shù)目稱為“環(huán)某環(huán)某烷烷” 取代單環(huán)烷烴的命名：根據(jù)取代單環(huán)烷烴的命名：根據(jù)“最低系列最低系列”原原則及則及“次序規(guī)則次序規(guī)則”給予優(yōu)先基團(tuán)以較大的編號(hào)給予優(yōu)先基團(tuán)以較大的編號(hào)精品精品課程課程2.21 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分

19、類和命名Gansu Agricultural University例例Met-Bu123412341甲基甲基4叔丁基環(huán)己烷叔丁基環(huán)己烷精品精品課程課程Gansu Agricultural UniversityMei-Pr1234Et1甲基甲基2乙基乙基4異丙基環(huán)己烷異丙基環(huán)己烷Gansu Agricultural University例例 環(huán)上連接的取代基較復(fù)雜時(shí)，也可以環(huán)上連接的取代基較復(fù)雜時(shí)，也可以 把環(huán)看做取代基把環(huán)看做取代基1234MeEt562甲基甲基4乙基乙基3環(huán)戊基己烷環(huán)戊基己烷精品精品課程課程Gansu Agricultural University12345678910螺碳原

20、子v 螺環(huán)烷烴的命名螺環(huán)烷烴的命名螺螺4.5癸烷癸烷精品精品課程課程2.21 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分類和命名Gansu Agricultural University12345678910MeEt4甲基甲基7乙基螺乙基螺4.5癸烷癸烷Gansu Agricultural Universityv 橋環(huán)烷烴的命名橋環(huán)烷烴的命名除橋頭碳原子除橋頭碳原子外，碳橋上的外，碳橋上的碳原子數(shù)碳原子數(shù)精品精品課程課程2.21 環(huán)烷烴的分類和命名環(huán)烷烴的分類和命名橋頭碳橋原子1234567碳橋橋頭碳原子二環(huán)二環(huán)2.2.1庚烷庚烷Gansu Agricultural University2.22. 環(huán)烷烴的

21、化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)小環(huán)小環(huán)(三、四元環(huán)三、四元環(huán))像烯烴像烯烴易開環(huán)加成易開環(huán)加成大環(huán)大環(huán)(五、六元環(huán)五、六元環(huán))像烷烴像烷烴易取代易取代精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University1. 1. 加成反應(yīng)加成反應(yīng)(1). 加氫加氫H2/Ni80oCCH3CH2CH3H2/NiH2/Ni120oC300oCCH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University(2). 加鹵素加鹵素可以鑒別烷烴與環(huán)烷烴可以鑒別烷烴與

22、環(huán)烷烴Br2/CCl4BrCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2CH2BrBr2/CCl4精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University(3). 加加HXCH3CH2CH2CH2IHBrHICH3CH2CH2BrCHCH2H2CH3CHBrBr碳環(huán)的斷裂：碳環(huán)的斷裂：發(fā)生在含氫發(fā)生在含氫最多和最少最多和最少的兩個(gè)碳原的兩個(gè)碳原子之間子之間加成規(guī)律：加成規(guī)律：遵循不對(duì)稱遵循不對(duì)稱加成規(guī)律加成規(guī)律精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University2. 取代反應(yīng)取代反

23、應(yīng)Cl2/ClBr2Br精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University3. 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)90120oCHNO31.5MPaHOOCCOOH25oCKMnO4可以用來鑒別可以用來鑒別環(huán)烷烴和不飽環(huán)烷烴和不飽和烴和烴精品精品課程課程2.22 環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)環(huán)烷烴化學(xué)性質(zhì)Gansu Agricultural University1.單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu) 環(huán)烷烴的碳原子也是環(huán)烷烴的碳原子也是SP3雜化，但為了成環(huán)，雜化，但為了成環(huán)，碳原子間鍵角很難維持碳原子間鍵角很難維持109.5，環(huán)烷烴碳原子環(huán)烷烴碳原子間的鍵角必偏離正常

24、鍵角間的鍵角必偏離正常鍵角，這種由于鍵角，這種由于鍵角偏離偏離正常鍵角正常鍵角而引起的而引起的張力張力角張力角張力 1880年以前，只知道有五元環(huán)，六元環(huán)。年以前，只知道有五元環(huán)，六元環(huán)。 1883年，年，W.H.Perkin 合成了三元環(huán)，四元環(huán)。合成了三元環(huán)，四元環(huán)。 1885年，年，A.Baeyer 提出了張力學(xué)說。提出了張力學(xué)說。精品精品課程課程2.23 單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural Universityv 張力學(xué)說提出的基礎(chǔ)張力學(xué)說提出的基礎(chǔ) 所有的碳都應(yīng)有正四面體結(jié)構(gòu)。所有的碳都應(yīng)有正四面體結(jié)構(gòu)。 碳原子成環(huán)后，所有環(huán)碳原子都處在同一平面碳原子成

25、環(huán)后，所有環(huán)碳原子都處在同一平面v 張力學(xué)說的內(nèi)容張力學(xué)說的內(nèi)容 當(dāng)碳原子的鍵角偏離當(dāng)碳原子的鍵角偏離10928時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一種恢復(fù)正常鍵角的力量。這種力就稱為張力。鍵角恢復(fù)正常鍵角的力量。這種力就稱為張力。鍵角偏離正常鍵角越多，張力就越大偏離正常鍵角越多，張力就越大 精品精品課程課程1 單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural University偏轉(zhuǎn)角度偏轉(zhuǎn)角度= 2 N = 3 4 5 6 7 偏轉(zhuǎn)角度偏轉(zhuǎn)角度 2444 944 44 - -5 16 - -93310928 內(nèi)角內(nèi)角 從偏離角度來看，從偏離角度來看，五員環(huán)應(yīng)該最穩(wěn)定五員環(huán)應(yīng)該最穩(wěn)定

26、，大，大于五員環(huán)或小于五員環(huán)都將越來越不穩(wěn)定。于五員環(huán)或小于五員環(huán)都將越來越不穩(wěn)定。但但實(shí)際上實(shí)際上，五員，六員和更大的環(huán)型化合物五員，六員和更大的環(huán)型化合物都是穩(wěn)定的都是穩(wěn)定的。這就說明張力學(xué)說存在缺陷。這就說明張力學(xué)說存在缺陷精品精品課程課程Gansu Agricultural University實(shí)際上，環(huán)烷烴實(shí)際上，環(huán)烷烴（除三元環(huán)外）（除三元環(huán)外）并不是一個(gè)并不是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)，這就使張力學(xué)說失去了存在的基礎(chǔ)。，這就使張力學(xué)說失去了存在的基礎(chǔ)。如何解釋如何解釋小環(huán)的不穩(wěn)定性小環(huán)的不穩(wěn)定性6 60 0。1 10 09 9. .5 5。2 24 4。4 44 4 隨隨著著環(huán)環(huán)的的擴(kuò)

27、擴(kuò)大大，張張力力小環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)小環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)精品精品課程課程1 單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural UniversityF由此可見：由此可見： 鍵的鍵的重疊程度小，穩(wěn)定性下降重疊程度小，穩(wěn)定性下降 電子云分布在兩核連線的外側(cè)電子云分布在兩核連線的外側(cè)，增加了試劑，增加了試劑 進(jìn)攻的可能性，故具有不飽和烯烴的性質(zhì)進(jìn)攻的可能性，故具有不飽和烯烴的性質(zhì)1 10 05 5. .5 5。C CC CC CC CC CC C1 10 09 9. .5 5。丙丙 烷烷環(huán)環(huán)丙丙烷烷精品精品課程課程1 單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)Gansu Agricultural Univers

28、ity平面式平面式折疊式折疊式轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換能量 E = 6.3 KJ mol-12. 環(huán)烷烴的構(gòu)象環(huán)烷烴的構(gòu)象 環(huán)丁烷和環(huán)戊烷的構(gòu)象環(huán)丁烷和環(huán)戊烷的構(gòu)象精品精品課程課程2.23 單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)單環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)信封式信封式半椅式半椅式Gansu Agricultural UniversityGansu Agricultural University椅型構(gòu)象椅型構(gòu)象船型構(gòu)象船型構(gòu)象精品精品課程課程環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象 1890年，年，H. Sachse 對(duì)拜爾張力學(xué)說提出異議對(duì)拜爾張力學(xué)說提出異議 1918年，年，E. Mohr 提出提出非平面、無張力環(huán)學(xué)說非平面、無張力環(huán)學(xué)說。 指出用碳的四面

29、體模型可以組成兩種環(huán)己烷模型指出用碳的四面體模型可以組成兩種環(huán)己烷模型2 環(huán)烷烴的構(gòu)象環(huán)烷烴的構(gòu)象Gansu Agricultural University環(huán)己烷的椅式環(huán)己烷的椅式(Chair Form)構(gòu)象構(gòu)象鋸架式鋸架式紐曼式紐曼式123456HHHHHHHHHHHH1234562.51A2.49AHHHHHHHHHHHH2.50A精品精品課程課程環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象Gansu Agricultural University 環(huán)己烷的船式環(huán)己烷的船式 (Boat form) 構(gòu)象構(gòu)象123456HHHHHHHHHHHH1.83A2.27A2.50A123456HHHHHHHHHHHH精

30、品精品課程課程環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象鋸架式鋸架式紐曼式紐曼式Gansu Agricultural University結(jié)論：結(jié)論：椅式構(gòu)象椅式構(gòu)象是是環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象 123456HHHHHHHHHHHHa鍵e鍵精品精品課程課程環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象Gansu Agricultural University構(gòu)象的翻轉(zhuǎn)構(gòu)象的翻轉(zhuǎn) a鍵轉(zhuǎn)變成鍵轉(zhuǎn)變成e鍵，鍵，e鍵轉(zhuǎn)變成鍵轉(zhuǎn)變成a鍵鍵 環(huán)上原子或基團(tuán)的空間關(guān)系保持環(huán)上原子或基團(tuán)的空間關(guān)系保持aeea精品精品課程課程環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷的構(gòu)象Gansu Agricultural University一取代環(huán)己烷一取代環(huán)己烷CH3精品精品課程課程例例取代環(huán)己烷的構(gòu)象取代環(huán)己烷的構(gòu)象Gansu Agricultural UniversityHHCHHCHH7.5KJmol-17.5KJmol-1a型5e型95結(jié)論：結(jié)論：e型較型較a型穩(wěn)定，型穩(wěn)定，e型為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象型為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象 空間距離近，斥力