《第04章脂环烃.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第04章脂环烃.ppt（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第四章 脂环烃,善疽娥词缚貉诈极曾衍粱噬切巡尼询若倦寂川笔掌戊钝饺沾嫉下往辙镑昭第04章脂环烃第04章脂环烃,包括：脂环烃和芳香烃,4.1 脂环烃,脂环烃是一类性质类似于开链烃的环状烃.,4.1.1 脂环烃的分类和命名,4.1.1.1 分类:,饱和脂环烃 环烷烃 不饱和脂环烃 环烯（炔）烃,1、按照饱和程度,矛婴脱醒需叁竞赎降穴蛙亚场裁滤搏那暂袁宇热吭褥八化缄绸务晃珍潦裁第04章脂环烃第04章脂环烃,2 据成环C原子数目,单环烃 双环烃 多环烃,3 按环的个数,螺环烃：两个环之间共用一个碳原子。 桥环烃：两环共用两个或多个碳原子。,例1：,例2：,小环 环上含34个C 常见环 含5 6个C 中
2、环 含7 12个C 大环 含12个C以上,按其结合方式分为：,螺环烃,桥环烃,讼鸣劲叶舰驴菇谢摆臣痘鞭搔旧侗勘荆耀溅彻花搂渴三诉田借钙骂冀缮帛第04章脂环烃第04章脂环烃,4.1.1.2 命名,1、单环烃,选母体：根据成环碳原子的个数称为环某烷或环某烯。例如：,环丙烷,环己烷,环戊烯,1,3-环戊二烯,编号：有取代基的环烷烃,按照“次序规则”,以连有最小基团的环上碳原子为1编号,并使所有取代基的位次之和最小。例如：,1-甲基-5-丙基-2- 异丙基环己烷,1,2,3,4,5,6,杉值菱柱念皑邀撼僚托略沿兴尚坞锐敖俩缕琵涕家苇茄偏夜苏栓履魁菜蜂第04章脂环烃第04章脂环烃,环上连有复杂基团时，将
3、环作为取代基来命名。 例如：,4-甲基- 1-环戊基己烷,对于有取代基的环烯烃和环炔烃，应以不饱和键的位次(之和)为最小；并使取代基的位次之和最小。例如：,2,5-二甲基-1,3-环戊二烯,命名练习,1,5,5,6-四甲基-1,3-环己二烯,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,腐惨谋胎谚厢菇燕蝇辙樟短让醛霸崭勤稼偿茁快励巍寻配带囊务渍辕栖奔第04章脂环烃第04章脂环烃,2、桥环烃,桥环烷烃,选母体： 以环的个数作为词头， 按成环碳原子的总数称为“某烷”。各桥的碳原子数由大到小置于词头后的方括号内，数字之间用“.”分开。记作：,注：两环连接处的碳原子为桥头碳原子，
4、桥上的C 称为桥碳原子。,二环3.3.0辛烷,二环4.3.2十一烷,（取代基）位次-取代基某环 a . b . c 某烷,除桥头碳外每个 桥上的C原子数。,例如：,2,3,4,1,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,11,10,9,延驰椎穷抵涵辗藤乃苹痢挺阉晌叼戌苇吹远肪祷轩很真咏瑟抽秧希嫌谦嘶第04章脂环烃第04章脂环烃,编号：从桥头碳开始编号；先编大环，再编次大环，最短的桥最后编；有取代基时，编号应使各取代基的位次最小。,3,7,7-三甲基二环4.1.0庚烷,1,8,8-三甲基二环3.2.1辛烷,1,8-二甲基-2-乙基-6-氯 二环3.2.1辛烷,脱侩滴思环动鸽铣聂秋镐塔换吏
5、凛挞纫哥寒惹攘扬肉取关颁酿玻雅鸟察衍第04章脂环烃第04章脂环烃,螺环烷烃,二环螺环烷烃命名时，以“螺”字为词头，按成环碳原子总数称为“某烷”。 方括号内标明两个环除螺碳原子以外的碳原子数目,书写顺序是由小环到大环。小环中与螺原子相邻的碳原子编号为“1”，沿小环通过螺原子到大环。 有取代基的，编号使其最小。,螺2.4庚烷,螺3.3庚烷,1,7二甲基螺4.5癸烷,漠凄钎漳徊蛤语矩嗜蜀取苗卤泽涉筋贸纪爹辣瘦晾沙怠镑份叠把伸溉郸陀第04章脂环烃第04章脂环烃,4.1.2 环烷烃的结构与稳定性,与烷烃分子一样环烷烃分子中的碳原子也是sp3杂化。,两个sp3杂化轨道的对称轴不可能在一条直线上重叠，只能以
6、弯曲的形式形成键 弯曲键的原子轨道有一种要达到最大重叠的倾向，这种倾向称为“张力”。因键角的偏差而产生的张力又称“角张力”。 环丙烷分子不稳定，能量高，易发生开环反应。,雅锯孽铃巴庚前春宾毅柒诵冯蚜听必郁酶猩毛滤蛇希瘴塌痉筏桩舔腻搏挨第04章脂环烃第04章脂环烃,从环丁烷开始，组成环的碳原子均不在同一平面上。,环丁烷分子结构图,环戊烷分子结构图,环丁烷成键原子轨道重叠程度比环丙烷大，角张力小，分子较环丙烷稳定，较难发生开环反应。,环戊烷分子中成键轨道几乎在其对称轴方向上重叠，C-C-C键角为108o。角张力很小，分子较稳定，难于发生开环反应。,邻斥蓑邻凌躬并贪依书入狂永披澡泵霖副崭蓄蔫猩萧翅德
7、益赂垒阜狭嘉锑第04章脂环烃第04章脂环烃,环己烷、环庚烷及大环化合物的分子中，已不存在弯曲键，C-C-C键角为10928，无环张力，分子很稳定。性质类似于开链烷烃。自然界中以六元环化合物存在的居多，其次是五元环。,4.1.3 环烷烃的立体结构,4.1.3.1 顺反异构,环的存在限制了 键的自由旋转，当环上有两个或两个以上碳原子各连接不同的原子或基团时，与烯烃相似，也产生顺反异构。例如：,腆释显官蓬吼做病厚姓咏猿吨肘峦模箔眺官淤岛港子矢逢程十锨痔级怯郸第04章脂环烃第04章脂环烃,反-1, 3-二甲基环戊烷 顺-1, 3-二甲基环戊烷,顺-1, 3-二甲基环丁烷 反-1, 3-二甲基环丁烷,级
8、像弓限值邻臣纲糟倪骏决浇珠贿柏疮艰响哎吧乃瘫监恒简巴嘶殷涅丁炯第04章脂环烃第04章脂环烃,请命名:,4.1.3.2 环己烷及其衍生物的构象异构,与烷烃相比，由于环的存在，限制了相邻C-C单键相对旋转，但在环不开裂的范围内，只要成环的所有碳原子不在同一平面上,彼此间仍可扭转，也存在构象异构。 环己烷是无张力环，六个碳原子不共平面，通过键的旋转和键角的扭动，可以得到椅式和船式两种不同的极限构象。,反-1, 2-二甲基环己烷 顺-1, 2-二甲基环己烷,凤鸣兹歇掏竖坯繁缀呢警禽拢遇鸡印泊后四隧哟对绣旺丝拄瞄榨厚满碰修第04章脂环烃第04章脂环烃,椅式构象 船式构象,透视式,1、环己烷的构象,(1)
9、 椅式构象,纽曼投影式,寝永士内倾水祝宴机裹楚募捍阮枣狐佬织移宦崖魂畴卜变寿祟瀑底蔡锑恬第04章脂环烃第04章脂环烃, 椅式构象是环己烷最稳定的构象。 原因：所有的键都处于交叉式,室温下，由于分子热运动，椅式构象可以翻转。 结果：原来a 键变为e 键，而e 键变为a 键。,龄拖策郁黍垫替竿赌媳策蛔章昂筋石缮铰舱堵殃枕祟忧矩伎右详涟沏售骑第04章脂环烃第04章脂环烃,（2）船式构象,透视式,纽曼投影式,在船式构象中，C1 与C4 上相对的两个H 靠得很近，C2 与C3 、C5 与C6 上的CH键处在重叠式位置，船式结构中，非键斥力大，能量高，不稳定。,羹郴礼镭甘炯屯荧纶枣目韩稍蒸疤坛躬青腾跋蜂词
10、断产菏工添剪妄神找晴第04章脂环烃第04章脂环烃,练习写环己烷的椅式构象,a 键,e 键,童槽拥狂惹旗革债谬戎惯萌香宙织妻得挞辽播迸两寡术毙均寓摩兽寻恨邮第04章脂环烃第04章脂环烃,2、环己烷衍生物的构象,（A） (5%),（B） (95%),稳定性 (A) (B),例如：室温下,对于一元取代的环己烷，取代基在e 键上的构象稳定； 对于多元取代，e 键取代基（尤其是大基团）越多，其椅式构象越稳定。,痒署带苔灾棚共豆宝掏宪同艳疥酋吓宁驴翌溪辖笨冕盐秘荡掌傻对疤区芒第04章脂环烃第04章脂环烃,练习：1. 1-甲基-1-异丙基环己烷的优势构象,CH3,2. 顺-1-甲基-2-乙基环己烷的优势构象
11、,檄蕉宛赖毁讼热砂旭箕巫联椒督锌鸟孝怕举诬拂樟摊如责慑晌勾硕酉霜窥第04章脂环烃第04章脂环烃,3. 反-1-甲基-2-乙基环己烷的优势构象,思考：1,3-二甲基环己烷 、1,4-二甲基环己烷优势构象是顺式还是反式？,顺式,反式,愁素一械尺旭湿砍绕魁岁咐卫尸毯炸狞呼茫榆鼻牲逝谱厌一倘杭壤杏柔妙第04章脂环烃第04章脂环烃,1、开环反应(p106),氢解,4.1.4 化学性质,替洁严藤拈只蹈逝烯护肋惊厅划咐傲皂壶斌土趾矽慢得噬我捞捆径烛缸坎第04章脂环烃第04章脂环烃,卤解,乌纠足锦进箔陨慑仰麻俏账看祈泽蹬幼否软亏绸吠阑而嵌苯篡群述贞芬资第04章脂环烃第04章脂环烃,酸解,酸解反应规律,环丙烷极其衍生物在室温下能与氢卤酸反应。该反应亦符合马氏规则。即： 开环位置：总是在含H 最多与最少之间； 加成位置：H+加在含H 最多的C上。,朽嚎宏储旁虽继鲍避羔杨还嘱枫邑椭愉叔鳖薯担握蒸执绎驮冀升俊玖瞧碟第04章脂环烃第04章脂环烃,2、取代反应,与开链烷烃一样，环烷烃在高温或光照下也能发生游离基取代反应。,蝎沿芯车智旗插绩拯绚掖鹤册剑美稿禹晤迸涝脱囚惋赞撕累偏池压默枝蛙第04章脂环烃第04章脂环烃,练习：,灰白 无 无,褪色 无,1,2,a b c,/H+,用化学方法鉴别下列化合物,凤愿窒闭萍焕饶逊吴酱肇堕贪祖一漆晰琐脏瞬桂埠谚滞篮净桃腾石彭母嘶第04章脂环烃第04章脂环烃,