有機(jī)化學(xué)-chap05脂環(huán)烴

學(xué)2．掌握脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，環(huán)的大小與穩(wěn)定性的關(guān)3．掌握脂環(huán)烴的順反異構(gòu)，環(huán)己烷及取代環(huán)己烷的構(gòu)象分4．理解多環(huán)己烴（十氫萘的順反異構(gòu)）作 P1095.1脂環(huán)烴的分類、異構(gòu)和命脂環(huán)烴指碳骨架為環(huán)狀而性質(zhì)和開鏈烴相似的烴5.1.1分環(huán)烷烴5.1.1分

CnH2n-

碳環(huán)

(上）

CnH2n-5.1.25.1.2※構(gòu)造異構(gòu)：與烯烴的異構(gòu);※異構(gòu)：順反異兩個(gè)或多個(gè)基團(tuán)時(shí)，就會產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)異構(gòu)體。一個(gè)異構(gòu)體的兩個(gè)取代基團(tuán)在環(huán)的同側(cè)稱為順式構(gòu)型（cisconfiguration）。另一個(gè)異構(gòu)體的兩個(gè)取代基在環(huán)的異側(cè)，稱為反式構(gòu)型（transconfiguration）。例如： 5.1.35.1.3①單環(huán)烷烴只有一個(gè)環(huán)的環(huán)烷烴稱為單環(huán)烷烴（monocyclic）。環(huán)上沒有取代基的環(huán)烷烴命名時(shí)只須在相應(yīng)的烷烴前

環(huán)上有單個(gè)取代基的單環(huán)烷烴命名分兩種情況。環(huán)上的取代基比較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)將鏈作為，將環(huán)作為取代基，按鏈烷烴名原則和命名方法來命名。例如：

中文名稱:2甲基4環(huán)己基己英文名稱:而當(dāng)環(huán)上的取代基比較簡單時(shí)，通常將環(huán)作為來

當(dāng)環(huán)上有兩個(gè)或多個(gè)取代基時(shí)，要對環(huán)進(jìn)行，5

6124361243

中文名稱：14-二甲基-2-乙基環(huán)己烷英文名稱：2-ethyl-1,4-dimethylcyclohexane23123165

65123346512334521盡可能小。所以應(yīng)?。╥）的，化合物的名稱是1,3?二甲基?5?乙基環(huán)己烷。英文命名時(shí)，按英文字母順序，讓字母排環(huán)上帶有三個(gè)或基團(tuán)時(shí)，若用順、反表示構(gòu)型，53

1

中文名稱:r1,反1,3二甲基順5乙基英文名稱r1,ethyl-cis3-②環(huán)烯(炔)--脂環(huán)烴的環(huán)上有雙鍵(或叁鍵命名與開鏈烴相似:以不飽和碳環(huán)為,側(cè)鏈為取代基碳環(huán)上的順序:應(yīng)是不飽和鍵所在的位置號碼最小

※帶有側(cè)鏈的環(huán)烯烴命名若只有一個(gè)不飽和碳上有側(cè)鏈,該不飽和碳為若兩個(gè)不飽和碳都有側(cè)鏈或都沒有側(cè)鏈,則碳原子順序除3243241 1 1-甲基-1-環(huán)己

3-甲基-1-環(huán)己613613254

5 5 1,6-二甲基-1-環(huán)己 5-甲基-1,3-環(huán)戊二5.1.4雙環(huán)化合物--分子中含有兩個(gè)碳其中兩個(gè)碳環(huán)共用一個(gè)碳原子的叫螺環(huán)化合物共用兩個(gè)或以上碳原子的叫橋環(huán)化合物螺原螺原①螺化合物名再把連接于螺原子的兩個(gè)環(huán)的碳原子數(shù)(不含螺原子),例螺[2.4]例螺[3.4]辛帶支鏈的螺烷--螺環(huán)上的,從連接螺原子(不含)上的例

②橋環(huán)化合物都有兩個(gè)“橋頭”碳原子(即兩個(gè)環(huán)共用的碳原子)和三組成環(huán)的碳原子總數(shù)命名為某烷,加詞頭雙環(huán)例雙環(huán)[2.2.1]庚例例

雙環(huán)[2.1.0]戊雙環(huán)[3.1.1]庚環(huán)上碳原子:從一個(gè)橋頭碳原子(含)開始,先編最長的順序以取代基位置號碼為較小例6-甲基雙環(huán)[3.2.2]壬

例1,7-二甲基雙環(huán)[3.2.2]壬例

8,8-二甲基雙環(huán)[3.2.1]辛雙環(huán)[2.2.2]-2,5,7-辛三

5,7,7-雙環(huán)[2.2.1]-2-庚脂環(huán)烴的物理性小環(huán)氣態(tài)，常見環(huán)為液態(tài)，和大環(huán)為固態(tài)環(huán)烷烴的熔、沸點(diǎn)及密度開鏈飽和烴（環(huán)的對稱性及緊湊性化合 丙--環(huán)丙--己-環(huán)己化學(xué)性環(huán)烷烴與烷烴相似，可發(fā)生取代反應(yīng)，常溫下不被KMnO4氧α取代反四元、五元、六元環(huán)等易發(fā)生取代反++

光或

+++

+取代反應(yīng)：自由基機(jī)理（各種環(huán)相似由下列指定化合物合成相應(yīng)的鹵化物，用Cl2還是？為什

X解(1)用溴化,因溴化反應(yīng)有選擇性,3oH2oH用氯化、溴化均可開環(huán)反應(yīng)--也叫加成反應(yīng)

不易

環(huán)

※反應(yīng)易生成有支鏈的化合物②加鹵 +Br

BrCH

CH

易開 室+

Br(CH2)4Br(常溫下不反應(yīng) 取代產(chǎn)不易開+

取代產(chǎn) 易開

+

+ 不反不易開+

不反 +

環(huán)烷烴的烷基衍生物與HX加成，環(huán)的破裂發(fā)生在含H最 +HBr 發(fā)生。5.45.4，，易于不環(huán)烷烴的燃燒燃燒熱：1mol純烷烴完全燃燒生成CO2環(huán)烷烴可以看作是數(shù)量不等的—CH2—單元連接起來的化合物。但不同環(huán)烷烴中的單元—CH2—的燃燒熱卻因環(huán)的大小張力能：環(huán)烷烴比開鏈烷烴具有較高的能量。環(huán)丙烷的Hc/n為697.1kJ/mol,比烷烴的每個(gè)CH2高38.5kJ/mol。這個(gè)差值就是環(huán)丙烷分子中每個(gè)CH2的張力能。環(huán)丙烷的總張力能38.53=115.5kJ/mol部分環(huán)烷烴的熱力學(xué)數(shù)名(kj.mol- 每個(gè)CH2 (kj.mol-0000※※環(huán)烷烴的張力愈大,能量愈高,分子愈不穩(wěn)定；五員和五員以上的環(huán)烷烴都是比較穩(wěn)定的,而環(huán)己烷相對于鏈烷烴沒有張力能,是共價(jià)鍵的方向性：碳原子是SP3雜化，成鍵時(shí)其SP3雜化軌道環(huán)烷烴的環(huán)效應(yīng)：環(huán)烷烴的碳原子也是SP3雜化的，但是為了形成環(huán)，碳原子的鍵角就不一定是109.5°，環(huán)的大小不同，彎曲鍵：鍵角偏離109.5°，相對于正常σ鍵，電子云交蓋不好，程度小→角張力大→不穩(wěn)定彎曲角張力扭轉(zhuǎn)張力：由于構(gòu)象是式而引起的張力環(huán)烷烴的結(jié)環(huán)丙烷的結(jié)yy++zz烷烴是sp3雜化,鍵角109.5°,環(huán)烷烴的碳也是sp3雜化,但鍵yy++zzx交蓋較 交蓋較 鍵軌道的交鍵不一樣,它的電子云沒有軌道軸對稱,上,故常稱彎曲鍵 彎曲鍵比一般的鍵弱,并且具有較高的能量這種因鍵角偏離正常鍵角而引起的張力叫角張力由于構(gòu)象 式而引起的張力叫扭轉(zhuǎn)張力從現(xiàn)在的角度看，三員環(huán)的張力能是由以下 由于偏轉(zhuǎn)角引起的張力（即角張力）能由 構(gòu)象引起的5.5.25.5.2①sp3雜化,環(huán)丁烷中的C－C鍵也是“彎環(huán)丁烷較環(huán)丙烷穩(wěn)定，但仍有相當(dāng)大的張力，屬不穩(wěn)定環(huán)，比較容易開環(huán)123421412342143C—C鍵（彎曲鍵），C—C鍵（彎曲鍵），②環(huán)戊烷的結(jié)sp3雜化，不是平面結(jié)構(gòu),C-C-C夾角是108o。環(huán)戊烷分子中幾乎沒有什么角張力，故五元環(huán)比較穩(wěn)定，不易開環(huán)，環(huán)平伏鍵：e鍵（6個(gè)平伏鍵：e鍵（6個(gè)C—H鍵的位置：6個(gè)在平面上，6個(gè)在平面5.5.31236512365椅4船經(jīng)過碳碳鍵的斷裂），由一種椅式構(gòu)象變?yōu)榱硪环N椅式構(gòu)象，當(dāng)六個(gè)碳原子上連的都是氫時(shí)，兩種構(gòu)象是同一構(gòu)象。連有當(dāng)六個(gè)碳原子上連的都是氫時(shí)，兩種構(gòu)象是同一構(gòu)象。連有①環(huán)己烷的椅式環(huán)己烷椅式(ChairForm)構(gòu)象的表1HH3H1HH3H2HHH6H54H 紐曼※環(huán)己烷椅式構(gòu)象的特有6個(gè)a(axial)鍵，有6個(gè)e(equatorial)鍵。(已為1HNMR證明 H HH 6H

4H

H②環(huán)己烷的船式構(gòu)環(huán)己烷船式(Boatform)構(gòu)象的表 紐曼式③環(huán)己烷的構(gòu)象穩(wěn)定性分5.5.4取代環(huán)己烷的構(gòu)66取代基位于eHH1,3-二豎鍵作 HH無1,3-二豎鍵作H HHH取代基位于a鍵的椅式構(gòu)象不穩(wěn)HHHHHHHH3aaeeHCHHCHH②多取代環(huán)己示例HHHOHOHHHHHHH示例示例下列構(gòu)象異構(gòu)體中哪一個(gè)是優(yōu)勢構(gòu)象

大基團(tuán)位于e大基團(tuán)位于e

HHb.寫出化合 的優(yōu)勢構(gòu)

兩個(gè)規(guī)Hassel規(guī)帶有相同基團(tuán)的多取代環(huán)己烷，如果沒有其它因素的參Barton規(guī)氧化反室溫下，環(huán)烷烴不能使KMnO4褪色，據(jù)此可區(qū)別C＝C和C≡C。例 KMn