【大学课件】脂环烃.ppt

3.1 分类和命名,3.1.1 分类,第三章 脂环烃,饱和、不饱和,单环、二环、多环,http:/,3.1.2 命名,1甲基3乙基环己烷,1,1二甲基3异丙基环戊烷,一、单环脂环烃的命名,法则：1、与烷烃相似，只在烷字前加“环”字；,环丙烷,环己烷,2、取代基的位次尽可能的小，如有两个不同的基团，较小的基团的位次较小；,http:/,1-甲基-2-异丙基环己烷,环己烯,3、也可以作为取代基,2-甲基-4-环丙基己烷,二、含有双键的单环烷烃：编号时使双键的位次最小,Example,1，4-二甲基环己烷,3-甲基-1-环己烯,环戊二烯,http:/,三、螺环烃的命名,1、定义：两个环共用一个原子的脂环烃,2、命名法则：根据成环的原子总数称为螺某烷,螺字后面用 表示出每个成环原子的数目,小环在前,大环在后(都不包括螺原子),中间用圆点隔开;编号从小环到螺原子到大环,同时编号兼顾取代基,使取代基的编号之和尽可能小。,2，6-二甲基-9-乙基螺45癸烷,螺24庚烷,螺45癸烷,http:/,2、规则:根据环的数目称为二环,三环;根据成环的原子数目称为某烷,环字后面用 表示出每个成环原子的数目,大环在前,小环在后,中间用圆点隔开,最后表示出两个桥头碳原子之间的原子数目;编号从桥头碳原子到大环,到另外一个桥头碳,到小环,到其他共用原子,同时兼顾取代基的编号,二环410庚烷,四、桥环烃,1、定义：两个或两个以上的环共用两个或两个以上的原子的脂环烃,二环220己烷,http:/,Example,1，8-二甲基-2-乙基-6-氯二环321辛烷,7，7-二甲基二环221庚烷,8-氯二环420-2-辛烯,http:/,一、三元环的氢解反应,3.2 脂环烃的性质,二、三元环的加成反应,用途：鉴别三元环化合物,三、五、六元环的取代反应,http:/,3.3 脂环烃的结构和稳定性,一、1885年拜尔（A.Von.Baeyer）张力学说：假说成环的原子都 在同一个平面上，并排成正多边行，由于键角的变化引起张 力，键角变化越大，环的张力也越大，且环的稳定性也随张 力的变大而降低，则环的活性也越大。,3.3.1 张力学说,环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 60 90 108 120偏转 49.5 19.5 1.5-10.5,二、常见环的张力偏转程度,http:/,燃烧热：,1 mol 化合物,完全燃烧,生成CO2+H2O,放出的热量,http:/,原因：,1.角张力 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 105.5 111 接近109.5 109.5偏差越来越小 2.扭转张力 3.范德华张力,http:/,3.4 环己烷的构象,环己烷的碳骨架不是平面结构，C键角为109.5。通过旋转键和键角的改变，可以得到两种构象：,椅型,船型,http:/,图 2.15 环己烷椅型和船型构象的模型,http:/,http:/,在船型构象中，部分CH键处于重叠式。,http:/,环己烷可以由一种椅型构象翻转成另一种椅型构象，原来的a键变为e键，原来的e键变为a键：,一种椅型构象经半椅型、纽船型、船型翻转成另一种椅型构象。在能量上：,椅型构象 纽船型构象 船型构象 半椅型构象,http:/,图2.16 环己烷的构象翻转,http:/,3.5 取代环己烷的构象,3.5.1 一取代环己烷的构象,当取代基处在a 键时，它与3,5位的H原子存在着非键张力，使得构象不稳定而翻转。,同时，取代基与相邻碳原子上的CH2处于邻位交叉，而当取代基处于e 键上时，取代基与相邻碳原子上的CH2处于对位交叉,http:/,取代基处在e 键上稳定。,http:/,取代基越大，它处于e 键的构象越稳定：,http:/,3.5.2、两个相同取代环己烷的构象,a、写出顺-1，4-二甲基环己烷和顺-1，3-二甲基环己烷的稳定构象 b、通过构象分析1，3-二甲基环己烷顺和反结构的稳定性,例题：写出顺-1，2-二甲基环己烷的稳定构象,规律：两个基团相同，先把其中一个基团放在e-键，再根据顺反 关系确定另外一个基团的位置（a-键或e-键）,http:/,特例：顺-1，3-环己二醇的稳定构象,3.5.3、两个不相同取代环己烷的构象,规律：体积较大的基团首先放在e-键，再根据顺反结构来确定 另外一个基团的位置。,http:/,1、表示方法,萘 十氢萘,反-十氢萘,3.6、十氢萘的构象,2、构象,顺-十氢萘,http:/,