《第三章环烃cyclichydrocarbon.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章环烃cyclichydrocarbon.ppt（107页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第三章 环 烃 (cyclic hydrocarbon),第一节 脂环烃 (alicyclic hydrocarbon),一、分类与命名, 环上取代基位次尽可能小, 环烯烃从双键处开始编号,二、结构特点,C：sp3,1、环丙烷,2. 环己烷构象, 两种椅型构象转换,a,e,3. 一元取代的环己烷,4. 二元取代的环己烷,5. 十氢化萘,6.环烷烃的顺反异构,bp. 37,bp. 29,顺-1,2-二甲基环丙烷,反-1,2-二甲基环丙烷,1、催化加氢,三、化学性质,2、卤化反应,3、加HX 马氏加成, 常温下环丁烷、环戊烷、环己烷等 与HX不反应。,四、萜类化合物 (terpene),1.概念：
2、两个或几个环共用一个或几个碳原子。 2.萜类：天然烃类化合物，含异戊二烯基本单元 通式:(C5H8)n。 3.萜类分为半萜、单萜、倍半萜、二萜等（n=1, 2, 3, 4),C10H16, 二环单萜类,苧烷,蒈烷,（续）,蒎烷,菠烷（莰烷）,化合物举例,(龙脑),五、螺环烃,1、概念：两个碳环共用一个碳原子 的脂环烃。 2、命名：在成环碳原子总数的烷烃名称 加“螺”字。编号从螺原子的邻位碳开始， 从小环经螺原子至大环，并使环上取代基 的位次最小。,螺3,4辛烷, 连接在螺原子上的两个环的碳原子数， 按从小到大的次序写在方括号中。,六、桥环烃,1、双环桥环烃(bicyclic bridged h
3、ydrocarbon)是由两个桥环共用两个或多个碳原子的化合物。 2、双环桥环烃命名： 以碳环数“二环”为词头，在方括号内按桥路所含碳原子数从多到少列出，称为“二环*，*，*某烷”。,. “某”指桥环分子中成环碳原子总数。 . 编号从一个桥头碳原子开始，沿最长 桥路到第二个桥头，再沿次长桥路到第 一个桥头，最后给最短的桥路编号。 . 给桥头碳原子编号时，应使取代基 位次最小。,1-甲基二环4,1,0庚烷,8,8-二甲基二环3,2,1辛烷,命名练习：,第二节 芳香烃, 单环芳烃, 多苯代芳烃,二苯甲烷, 联苯与联多苯, 稠环芳香烃,（一）苯的结构： 1. 元素分析结果：分子式为 C6H6 2.
4、苯难于氧化、难于加成； 3. 催化下可发生一、二取代； 4. 邻位二取代产物只有一种。,一、苯的结构, 可能结构：,（4）,（二）现代理论：,键长：139pm 键角：1200,(三）苯结构的共振论解释,二、苯的同系物的异构现象和命名,（一）一元取代物,（二）二元取代物及其异构现象,（二）三元取代物及其异构现象,连三甲苯,偏三甲苯,均三甲苯, 芳香烃基,1、卤代反应,三、化学性质,比较苯的同系物之反应：,自由基卤代反应活性：,2、硝化反应(nitration),（主）,（TNT）,3、磺化反应（sulfonation),间苯二磺酸,4、烷基化反应(alkylation),5、酰化反应 (acyl
5、ation),邻甲基苯乙酮,对甲基苯乙酮, Friedel-Crafts reaction,(CH3CO)2O,6、氧化反应,（续）,7、加成反应,(六六六),四、苯环上亲电取代反应的历程,1、卤代反应历程,+,slow,fast,Fe,(单溴碳正离子中间体), H+,2、硝化反应机理,3、磺化反应机理,4、烷基化反应历程,（重排）,5 、酰基化反应机理,五、亲电取代反应的定位规律,# 定位规律：当苯环上已经有一个取代基 存在，再引入第二个取代基时，则第二个 取代基进入的位置和难易程度主要决定于 原有取代基的性质，而与进入的取代基 关系较少。 # 苯环上已有的取代基叫定位取代基。,1、邻对位定
6、位基：,例：,2、间位定位取代基,3、 定位规律解析,邻位,间位,对位,4、二取代苯的定位规律,(1)、苯环上已有两个邻对位或间位定位基时，当这两个定位基的定位方向有矛盾时，第三个取代基进入的位置主要由定位作用较强的基团决定。,(2)、苯环上同时含有一个邻对位定位基与一个间位定位基时，且两者的定位方向相反时，由邻对位定位基决定第三个取代基进入的位置。,(3).两个定位取代基在苯环的1位与3位时，将产生空阻效应。,5. 定位规律的应用,例1 由苯合成对硝基氯苯, 途径1, 途径2,例2. 由苯合成3-硝基-4-氯苯磺酸,(起始物）,(目标产物),六、苯及其主要同系物,1、苯 2、甲苯：TNT 3
7、、二甲苯,第三节 多环芳香烃,一、萘,1、亲电取代反应：,-氯萘,-萘磺酸,-萘磺酸,2、加成反应,1,2,3,4-四氢化萘,3、氧化反应,邻苯二甲酸酐,1-硝基萘,1-氨基萘,3-硝基邻苯二甲酸,二、蒽和菲, 化学性质,9,10-二氢萘,9,10-蒽醌,9,10-二氢菲,三、致癌烃,3,4-苯并芘 （特强致癌物）,1,2,5,6-二苯并蒽,1,2,3,4-二苯并菲,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,四、稠环芳烃不饱和度计算,r：稠环芳烃的环数 S：公用“边”数,r=2 S=1,r=3 S=3,r=5
8、S=6,第四节 非苯型芳香烃和休克尔规则,1、芳香性：在结构上形成闭合环状共轭体系，在化学性质上表现出环稳定、容易取代、难加成、难氧化等。,一、概念,2、非苯芳烃：具有一定程度芳香性， 但不是由苯环组成的烃类化合物。,3、具备芳香性的条件： （1）分子具有环状结构的共轭体系； （2）成环原子共平面或接近平面； （3）电子数 = 4n+2 (n= 0,1,2,3)., 休克尔规则(1937年）： 电子数 符合（ 4n+2）(n=0,1,2,3.)的平面单环多烯化合物 都有芳香性(aromaticity)。,二、碳环非苯型芳香性化合物,环丙烯,环丙烯基正离子,1,3-环戊二烯,1,3-环戊二烯负离子,1,3,5-环庚三烯,1,3,5-环庚三烯基正离子,1,3,5-环庚三烯基负离子,sp3,sp2,sp2,环丁烯,环丁烯二价正离子,1,3,5,7-环辛四烯,1,3,5,7-环辛四烯二价负离子,sp3,sp3,sp2,sp2,奧(蓝烃）,愈创木奥,(环癸五烯),14 轮 烯,(环十四碳七烯),(环十八碳九烯),