有機(jī)化學(xué)第三版全套課件-第04章-環(huán)烷烴

1、有機(jī)化學(xué)全套精品課件第四章 環(huán)烷烴1、掌握環(huán)烷烴的同分異構(gòu)與命名2、掌握環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)3、了解環(huán)的大小與其穩(wěn)定性的關(guān)系4、初步掌握環(huán)己烷的構(gòu)像教學(xué)要求：第一節(jié) 同分異構(gòu)及命名1、分類本章主要討論環(huán)烷烴根據(jù)環(huán)C原子數(shù)目常分為小環(huán)（35）、中環(huán)（613）和大環(huán)2、同分異構(gòu)環(huán)烷烴具有環(huán)的大小、側(cè)鏈的長短及位置不同等構(gòu)造異構(gòu)兩個及以上支鏈可以在環(huán)平面的同側(cè)，也可以在環(huán)平面的異側(cè)，形成順反異構(gòu)；順反異構(gòu)體由于環(huán)的存在，不能互變（斷鍵），其物理性質(zhì)有差異 3、命名 1.單環(huán)烴 1）按成環(huán)碳原子數(shù)目稱為環(huán)烷、環(huán)烯，支鏈作為取代基，使其位置號盡可能小1-甲基-3-乙基環(huán)己烷4-甲基環(huán)己烯2）長鏈作母體，環(huán)作

2、取代基3-甲基-4-環(huán)丁基庚烷1,2-二環(huán)己基乙烷3）順、反異構(gòu)體 兩個取代基在環(huán)同側(cè)兩個取代基在環(huán)異側(cè)順-1, 4-二甲基環(huán)己烷 反-1, 4-二甲基環(huán)己烷2. 雙環(huán)烴 聯(lián)環(huán) 橋環(huán) 螺環(huán) 稠環(huán)1）橋環(huán)、稠環(huán)的命名橋頭碳：兩環(huán)共用的相距最遠(yuǎn)的兩個碳原子橋：兩個橋頭碳原子之間的碳鏈或一個鍵a）根據(jù)成環(huán)C原子數(shù)稱為烷、烯，以其作為母體b）用二環(huán)、三環(huán)等詞頭注明環(huán)的數(shù)目c）在母體與詞頭間用方括號內(nèi)的羅馬數(shù)字注明橋C原子數(shù)，數(shù)字間用小圓點隔開，橋頭直接相連的橋計為0二環(huán)3.2.1 辛烷2,7,7-三甲基二環(huán)2.2.1 庚烷環(huán)上有取代基或不飽和鍵時，從靠近取代基或不飽和鍵的橋頭開始編號，沿最長橋編到另一

3、橋頭，然后再沿次長橋編回到起始橋頭，最短橋最后編，有等長橋時盡可能使取代基或不飽和鍵編號較小5,6-二甲基二環(huán)2.2.2-2-辛烯12345672）螺環(huán)的命名 螺原子：兩個環(huán)共用的碳原子 螺4.5癸烷5-甲基螺3.4辛烷 螺4.5-1,6-癸二烯1-甲基螺3.5-5-壬烯根據(jù)環(huán)C原子數(shù)稱為烷、烯作為母體，以螺為詞頭，把二個環(huán)除螺原子外的C原子數(shù)按由小到大的順序放在詞頭與母體間的方括號內(nèi)，數(shù)字間用小圓點隔開，有取代基或不飽和鍵時，從與螺原子相鄰的小環(huán)C開始編號，使取代基或不飽和鍵的位置號盡可能較小第二節(jié) 環(huán)烷烴的性質(zhì)一、物理性質(zhì)與相應(yīng)鏈烴變化規(guī)律相似，熔點、密度等略高于烷烴二、化學(xué)性質(zhì)具有烷烴的

4、類似性質(zhì)，部分環(huán)烷烴還具有烯烴的加成性質(zhì)催化加氫：與鹵化氫的加成：與鹵素的加成：加硫酸：？第三節(jié) 環(huán)烷烴的穩(wěn)定性一、環(huán)烷烴的燃燒熱及穩(wěn)定性每一個CH2單元的燃燒熱：從燃燒熱以及前面環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)都可以看出，環(huán)的大小與穩(wěn)定性呈現(xiàn)如下關(guān)系：三元環(huán) 四元環(huán) 五元環(huán) 二、拜爾張力（角張力）學(xué)說幾何原因等引起正常鍵角的變形（擴(kuò)張或壓縮）將使體系產(chǎn)生張力，常稱為拜爾張力或角張力，變形程度越大，張力越大，體系內(nèi)能越高，體系越不穩(wěn)定穩(wěn)定性順序：三元環(huán) 四元環(huán) 六元環(huán) 七元環(huán) 與實際情況有誤差，原因是六元環(huán)以上并不是平面結(jié)構(gòu)三、彎鍵學(xué)說C、C之間SP3軌道的重疊不是“頭碰頭”的方式，而是側(cè)面重疊，鍵的強(qiáng)度較弱

5、；形成的鍵形如彎曲狀，成鍵電子位于核間連線的外測，易受到試劑的進(jìn)攻第四節(jié) 環(huán)烷烴的構(gòu)像一、 環(huán)丙烷等的構(gòu)像二、 環(huán)己烷的構(gòu)像通過碳原子不在同一平面可以使C保持正常四面體鍵角構(gòu)成六元環(huán)，現(xiàn)代物理方法證明環(huán)己烷有兩種極端構(gòu)像：椅式構(gòu)像船式構(gòu)像 穩(wěn)定性：椅式構(gòu)象環(huán)己烷 船式構(gòu)象環(huán)己烷室溫下，平衡有利于椅式構(gòu)象（優(yōu)勢構(gòu)象），約占99.9H原子的范德華半徑為120pma鍵：直立鍵(豎鍵) (axial bonds)e鍵：平伏鍵(橫鍵)(equatorial bonds) a鍵轉(zhuǎn)變成e鍵，e鍵轉(zhuǎn)變成a鍵 環(huán)上原子的空間關(guān)系保持三、一取代環(huán)己烷的構(gòu)像椅式還是船式？椅式中取代基處于e鍵還是a鍵？隨著取代基的增大，椅式構(gòu)像的比例增加，椅式中取代基處于e鍵的構(gòu)像增加R=(CH3)2CH 97R=(CH3)3C 99.99四、二取代環(huán)己烷的構(gòu)像二取代環(huán)己烷分鄰二取代、間二取代和對二取代三種類型，每一種類型又分順式和反式兩種構(gòu)型順式鄰二取代：反式鄰二取代：順式對二取代：反式對二取代：反式-1-甲基-3-叔丁基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)像是怎樣的？最大基團(tuán)盡可能處于e鍵五、特殊化合物的構(gòu)像反-1,4環(huán)己二醇的最穩(wěn)定構(gòu)象是怎樣的？六、環(huán)烷烴構(gòu)像的表示方法除特別要求外，通常可用