有機(jī)化學(xué)：第四章 環(huán)烷烴

第四章環(huán)烷烴Cycloalkanes1環(huán)烷烴的分類環(huán)烷烴的異構(gòu)和命名環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)CONTENT1234環(huán)己烷及其衍生物的構(gòu)象24.1環(huán)烷烴的分類34.2環(huán)烷烴的異構(gòu)和命名碳架異構(gòu)、順反異構(gòu)、旋光異構(gòu)、構(gòu)象異構(gòu)

順反異構(gòu)：由于成環(huán)原子之間的單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起。兩個(gè)取代基在環(huán)平面同側(cè)為順式，不同側(cè)為反式順式反式4環(huán)烷烴的命名沒有取代基：環(huán)某烷5當(dāng)環(huán)狀化合物上有支鏈時(shí)支鏈不大，以環(huán)作為母體化合物命名;支鏈較大，環(huán)作為取代基而命名3-甲基-4-環(huán)丁基庚烷環(huán)烷烴的命名6Example74.3環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)小似烯大似烷高錳酸鉀不破環(huán)8

◆環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)

特性：C都是以sp3雜化，鍵角109.5°。在環(huán)丙烷中，C-C-C夾角是60°，因此碳碳σ鍵沒有沿鍵軸的方向進(jìn)行最大重疊成鍵，而是進(jìn)行了部分重疊，故結(jié)合不牢，三元環(huán)不穩(wěn)定。隨著環(huán)中碳原子數(shù)的增多，而趨于穩(wěn)定。如環(huán)己烷，就可以以109.5°成鍵。9◆環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性為什么小環(huán)化合物容易開環(huán)并且三元環(huán)比四元環(huán)更容易開環(huán)，而五元環(huán)、六元環(huán)相對(duì)穩(wěn)定？角張力(拜爾張力)：與正常鍵角偏差而引起的張力。五元以上的環(huán)會(huì)不會(huì)因環(huán)數(shù)增大而不穩(wěn)定？比較單位CH2燃燒熱(H)kJ/mol環(huán)張力：比烷烴CH2高出的能量。10加氫反應(yīng)11加鹵素12加鹵化氫烷基取代環(huán)丙烷開環(huán)規(guī)律：環(huán)斷裂發(fā)生在與氫連接最多及最少的兩個(gè)成環(huán)碳上，且符合馬氏規(guī)律13大環(huán)烷烴～鏈形烷烴小環(huán)烷烴～烯烴5,6元環(huán)—穩(wěn)定環(huán)烷烴反應(yīng)活性:

C3環(huán)>C4環(huán)>C5~7環(huán)小似烯，大似烷，高錳酸鉀不破環(huán)化學(xué)性質(zhì)小結(jié)14椅式構(gòu)象1.環(huán)己烷的構(gòu)象4.4

環(huán)己烷及其衍生物的構(gòu)象直立鍵或a鍵平伏鍵或e鍵15直立鍵和平伏鍵16船式構(gòu)象17 根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果推測(cè)，在25℃時(shí)，環(huán)己烷基本上是以椅型構(gòu)象存在，船型構(gòu)象僅約占0.1％以椅式構(gòu)象為主18兩個(gè)椅式構(gòu)象之間的能壘為44.3kJ/mol構(gòu)象轉(zhuǎn)換體椅式構(gòu)象的翻轉(zhuǎn)192.取代環(huán)己烷的構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象：大的取代基處于平伏鍵（e鍵）203.二取代環(huán)己烷的構(gòu)象平面式表示法構(gòu)象式表示法214.兩個(gè)不同取代基的環(huán)己烷衍生物22根據(jù)勢(shì)能差計(jì)算含相同基團(tuán)的多取代環(huán)己烷，如果沒有其它因素的影響，較多取代基處于e-鍵的構(gòu)象為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象含不同取