異丙基環(huán)己烷順延安

異丙基環(huán)己烷順延安異丙基環(huán)己烷順延安異丙基環(huán)己烷順延安異丙基環(huán)己烷順延安異丙基環(huán)己烷順延安異丙基環(huán)己烷順延安1異丙基環(huán)己烷順延安2概述：?jiǎn)苇h(huán)環(huán)烷烴通式：CnH2n,與烯烴互為異構(gòu)體。環(huán)烷烴的性質(zhì)與烷烴相似。一.環(huán)烷烴的分類、命名和異構(gòu)(Classification,Nomenclature,IsomerismofCycloalkanes)1.分類單環(huán)體系小環(huán)：3～4個(gè)碳原子。普通環(huán)：5～7個(gè)碳原子。中環(huán)：8～11個(gè)碳原子。大環(huán)：12個(gè)以上碳原子。多環(huán)體系螺環(huán)：兩個(gè)環(huán)公用一個(gè)碳原子，公用的碳叫螺碳。橋環(huán)：兩個(gè)環(huán)公用兩個(gè)或兩個(gè)以上碳原子。螺碳橋頭碳概述：?jiǎn)苇h(huán)環(huán)烷烴通式：CnH2n,與烯烴互為異構(gòu)體。環(huán)32.異構(gòu)包括：構(gòu)造異構(gòu)順反異構(gòu)：例：C5H10的環(huán)烷烴異構(gòu)構(gòu)造式相同，分子中原子在空間的排列方式不同。由于環(huán)的存在，使C-C鍵不能旋轉(zhuǎn)而引起的。2.異構(gòu)包括：構(gòu)造異構(gòu)順反異構(gòu)：例：C5H10的環(huán)烷烴異構(gòu)43.命名1).單環(huán)環(huán)烷烴規(guī)則：①.確定母體：環(huán)某烷（由環(huán)中總碳數(shù)確定）。②.編號(hào)：若環(huán)上有取代基，編號(hào)盡可能小。若有不同取代基，要用較小的數(shù)字，表示較小取代基的位置。③.書寫同烷烴。3.命名1).單環(huán)環(huán)烷烴規(guī)則：①.確定母體：環(huán)某烷（由5例：④.對(duì)于順反異構(gòu)體：順式（cis）：相同基團(tuán)在平面的同側(cè)。反式（trans）：相同基團(tuán)在平面的兩側(cè)。1-甲基-2-乙基環(huán)戊烷1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷順-1,2-二甲基環(huán)丙烷例：④.對(duì)于順反異構(gòu)體：順式（cis）：相同基團(tuán)在平面的同6反-1,3-二甲基環(huán)戊烷反-1-乙基-3-異丙基環(huán)戊烷2).多環(huán)烴螺環(huán)烴:①.確定母體：螺某烷（由螺環(huán)中總碳數(shù)確定）。②.編號(hào)：先編小環(huán)后編大環(huán)。從小環(huán)中和螺碳相鄰的碳開始編號(hào)，使取代基位次最小。③.寫法：反-1,3-二甲基環(huán)戊烷反-1-乙基-3-異丙基環(huán)戊烷2)7位次取代基位置用阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)字間用逗號(hào)隔開（半字線）取代基名稱相同的取代基合并起來，用一、二、三表示螺[a.b]某烷除螺碳外每個(gè)環(huán)中的碳原子數(shù)。a為小環(huán)中的，b為大環(huán)中的。位次取代基位置用阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)字間用逗號(hào)隔開（半字線）取代基8螺[2.4]庚烷1234567123456781,6-二甲基螺[3.4]辛烷③.編號(hào)：先編大橋后編小橋，從橋頭碳開始編，使取代基位次最小。②.環(huán)數(shù)的確定：把橋環(huán)烴變?yōu)殒湡N，打開幾次，就是幾元環(huán)。橋環(huán)烴：①.確定母體：幾環(huán)某烷（由橋環(huán)中總碳數(shù)確定）。④.寫法：螺[2.4]庚烷1234567123456781,6-二9位次取代基位置用阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)字間用逗號(hào)隔開（半字線）取代基名稱相同的取代基合并起來，用一、二、三表示幾環(huán)[a.b.c]某烷除橋頭碳外每個(gè)橋中的碳原子數(shù)。由大橋到小橋。位次取代基位置用阿拉伯?dāng)?shù)字，數(shù)字間用逗號(hào)隔開（半字線）取代基101234567891,9-二甲基-3-乙基二環(huán)[4.2.1]壬烷12345672,7,7-三甲基二環(huán)[2.2.1]庚烷12345677,7-二氯二環(huán)[4.1.0]庚烷1234567891,9-二甲基-3-乙基二環(huán)[4.2.1]11二.環(huán)烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)(PhysicalProperties,ChemicalReactionsofCycloalkanes)1.物理性質(zhì)（自學(xué)）2.化學(xué)反應(yīng)1).取代反應(yīng)機(jī)理：自由基機(jī)理取代反應(yīng)一般在五、六元環(huán)上易發(fā)生。2).加成反應(yīng)小環(huán)易發(fā)生加成反應(yīng)。二.環(huán)烷烴的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)1.物理性質(zhì)（自學(xué)）2.12①.加H2由上面反應(yīng)條件可以看出，小環(huán)發(fā)生加成反應(yīng)活性大。②.加X2①.加H2由上面反應(yīng)條件可以看出，小環(huán)發(fā)生加成反應(yīng)活性大13不發(fā)生加成反應(yīng)③.加HX（主）不發(fā)生加成反應(yīng)③.加HX（主）14不對(duì)稱環(huán)丙烷加HX的規(guī)律：①.開環(huán)位置：在含氫最多與含氫最少的兩個(gè)碳之間。②.氫加在含氫較多的碳原子上。（主）不對(duì)稱環(huán)丙烷加HX的規(guī)律：①.開環(huán)位置：在含氫最多與含153).氧化反應(yīng)環(huán)丙烷與烯烴既類似又有區(qū)別，它有抗氧化能力，不使KMnO4水溶液褪色，可用此區(qū)別：環(huán)丙烷不飽和烴3).氧化反應(yīng)環(huán)丙烷與烯烴既類似又有區(qū)別，它有抗氧化能力，16三.環(huán)烷烴的穩(wěn)定性(StabilityofCycloalkanes)為什么三元環(huán)不穩(wěn)定易發(fā)生加成？為什么五元環(huán)、六元環(huán)較穩(wěn)定不易發(fā)生開環(huán)加成，而易發(fā)生取代？1.拜爾（Baeyer）張力學(xué)說要點(diǎn)①.形成環(huán)的碳原子都在同一平面上，并排成正多邊形。②.正常C-C鍵之間夾角為109.5°，環(huán)中C-C鍵之間夾角為了保持109.5°，環(huán)中的鍵角要擴(kuò)張或壓縮，從而產(chǎn)生張力。三.環(huán)烷烴的穩(wěn)定性(StabilityofCyclo17③.鍵角變形程度越大，張力越大。④.張力使環(huán)的穩(wěn)定性降低，張力越大，環(huán)的反應(yīng)性越大。例：由上面計(jì)算可知：a.環(huán)戊烷、環(huán)己烷偏轉(zhuǎn)角度最小，也最穩(wěn)定。③.鍵角變形程度越大，張力越大。④.張力使環(huán)的穩(wěn)定性降低18b.環(huán)丙烷的鍵角偏轉(zhuǎn)大于環(huán)丁烷，因此環(huán)丙烷反應(yīng)活性大于環(huán)丁烷。拜爾張力學(xué)說的不足之處：由拜爾張力學(xué)說，比六元環(huán)大的環(huán)都有偏轉(zhuǎn)角，并且環(huán)越大，偏轉(zhuǎn)角越大，張力越大。這一推論不正確。這是由于張力學(xué)說前提不合理，即環(huán)中碳原子在同一平面內(nèi)不合理。拜爾張力學(xué)說存在于小環(huán)中。2.燃燒熱與環(huán)烷烴的穩(wěn)定性燃燒熱—純粹的化合物完全燃燒所放出的熱?；衔锏娜紵裏嵩酱?，化合物越不穩(wěn)定。b.環(huán)丙烷的鍵角偏轉(zhuǎn)大于環(huán)丁烷，因此環(huán)丙烷反應(yīng)活性大于拜爾19從《有機(jī)化學(xué)》高等教育出版社（第二版）胡宏紋主編上冊(cè)P50表3.2單環(huán)環(huán)烷烴(CH2)n的燃燒熱kJmol-1(298K)可看出：小環(huán)：三元、四元環(huán)張力很大。普通環(huán)：五、六、七環(huán)張力很小。中環(huán)：8～11環(huán)，張力較普通環(huán)大。大環(huán)：n＞12，幾乎無張力。從《有機(jī)化學(xué)》高等教育出版社（第二版）胡宏紋主編可看出203.張力和張力能有機(jī)分子中能產(chǎn)生張力的因素有4種：非鍵作用鍵長(zhǎng)變化鍵角變化扭轉(zhuǎn)角變化非鍵合張力能Enb角張力能Eθ扭轉(zhuǎn)角張力能Eφ鍵張力能El以范德華半徑為準(zhǔn)，當(dāng)兩個(gè)原子或原子團(tuán)相互靠近的距離小于兩者的范德華半徑之和時(shí)，產(chǎn)生的張力。兩個(gè)用化學(xué)鍵連接的原子核之間的距離等于平衡鍵長(zhǎng)時(shí)，能量最低。分子中由于幾何原因，必須使某一個(gè)鍵伸長(zhǎng)或縮短，能量都隨之升高。分子中由于幾何原因要使鍵角的大小偏離平衡位置時(shí)，所引起的張力。分子中由于扭轉(zhuǎn)角變化所引起的張力。3.張力和張力能有機(jī)分子中能產(chǎn)生張力的因素有4種：非鍵作用21例：順交叉式丁烷構(gòu)象，由于兩個(gè)甲基的非鍵作用，相互排斥，不穩(wěn)定。例：三元環(huán)、四元環(huán)由于鍵角變?yōu)?0°、90°，所以有一種

角張力，不穩(wěn)定，易發(fā)生加成反應(yīng)。例：扭轉(zhuǎn)角變化時(shí)，C-C鍵、C-H鍵相互靠近，有一種扭轉(zhuǎn)角張力。例：順交叉式丁烷構(gòu)象，由于兩個(gè)甲基的非鍵作用，相互排例：三元22四.環(huán)烷烴的構(gòu)象(ConformationofCycloalkanes)1.環(huán)己烷的構(gòu)象四.環(huán)烷烴的構(gòu)象(ConformationofCyc23異丙基環(huán)己烷順延安24異丙基環(huán)己烷順延安25異丙基環(huán)己烷順延安261).椅式123456碳1、2、4、5在同一平面上，是椅座。碳1、5、6在同一平面上，是椅背。碳2、3、4在同一平面上，是椅腿。C3C3：三重對(duì)稱軸。即繞此軸旋轉(zhuǎn)120°或其倍數(shù)，得到的構(gòu)型與原來的構(gòu)型一樣。椅式C-H鍵的分類：6個(gè)直立鍵：3個(gè)朝上，3個(gè)朝下。都叫a鍵。平行于C3軸。1).椅式123456碳1、2、4、5在同一平面上，是椅座276個(gè)平伏鍵：3個(gè)朝上，3個(gè)朝下。都叫e鍵，與直立鍵成109°28/。C3①.椅式是環(huán)己烷的最穩(wěn)定的構(gòu)象，在各種構(gòu)象的平衡混合物中，椅式占99.9%。結(jié)論：因?yàn)樵谝问綐?gòu)象中，相鄰兩個(gè)碳原子上C-H鍵都處于交叉式。四種張力能為零。6個(gè)平伏鍵：3個(gè)朝上，3個(gè)朝下。C3①.椅式是環(huán)己烷的最穩(wěn)28②.室溫下環(huán)己烷分子由于熱運(yùn)動(dòng)，可以從一個(gè)椅式經(jīng)過環(huán)的翻轉(zhuǎn)，成為另一個(gè)椅式構(gòu)象。123456123456③.椅式構(gòu)象用紐曼投影式表示(從C3朝C4看，C1朝C6看）。251643②.室溫下環(huán)己烷分子由于熱運(yùn)動(dòng)，可以從一個(gè)椅式經(jīng)過環(huán)的1292).船式123456碳1、2、4、5在同一平面上碳3、6在平面的同側(cè)。C1和C2及C4和C5上的基團(tuán)都處于重疊式Eφ≠0C3和C6上的兩個(gè)C-H離得較近，互相排斥，使得Enb≠0、El≠0、Eθ≠0，所以內(nèi)能高，不穩(wěn)定。3).扭船式將船式構(gòu)象扭動(dòng)，使3、6兩個(gè)碳錯(cuò)開，C3和C6上的兩個(gè)C-H斥力減小，因此扭船式能量低于船式，但比椅式高。1234562).船式12345304).半椅式123456內(nèi)能最高，5個(gè)碳原子在一個(gè)平面上。5).環(huán)己烷四種典型構(gòu)象的能量關(guān)系圖椅式半椅式扭船式船式E4).半椅式123456內(nèi)能最高，5個(gè)碳原子在一個(gè)平面上。312.取代環(huán)己烷的構(gòu)象1).一取代環(huán)己烷的構(gòu)象結(jié)論：一取代環(huán)己烷最穩(wěn)定構(gòu)象是取代基在e鍵上。例：95%5%2.取代環(huán)己烷的構(gòu)象1).一取代環(huán)己烷的構(gòu)象結(jié)論：一取代3297%3%＞99.9%從上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)可看出：取代基體積越大，e取代占的比例越大。97%3%＞99.9%從上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)可看出：取代基體積332).多取代環(huán)己烷的構(gòu)象結(jié)論：①.多取代環(huán)己烷，e取代基最多的構(gòu)象最穩(wěn)定。②.多取代環(huán)己烷，體積較大的取代基為e型的構(gòu)象最穩(wěn)定。例1：寫出順-1,2-二甲基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。（ae）（ae）（ee）（aa）穩(wěn)定例2：寫出反-1,2-二甲基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。2).多取代環(huán)己烷的構(gòu)象結(jié)論：①.多取代環(huán)己烷，e取代34從例1和例2可看出：對(duì)于1,2取代反式較順式穩(wěn)定。例3：寫出順-1,3-二甲基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。例4：寫出反-1,3-二甲基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。eeae從例3和例4可看出：對(duì)于1,3取代順式較反式穩(wěn)定。同理可推出：對(duì)于1,4取代反式較順式穩(wěn)定。從例1和例2可看出：對(duì)于1,2取代反式較順式穩(wěn)定。例3：寫出35練習(xí)：寫出最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出順-1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。練習(xí)：寫出最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出順-1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的最36寫出最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出最穩(wěn)定構(gòu)象。寫出1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)37五.多環(huán)烴的構(gòu)象(PolycyclicCycloalkanes)1.十氫萘有兩種異構(gòu)體：或或順十氫萘反十氫萘五.多環(huán)烴的構(gòu)象(PolycyclicCycloalk38穩(wěn)定構(gòu)象：（ae）（ae）順十氫萘反十氫萘不能翻轉(zhuǎn)（ee）十氫萘最穩(wěn)定的構(gòu)象是反式。穩(wěn)定構(gòu)象：（ae）（ae）順十氫萘反十氫萘不能翻轉(zhuǎn)（ee）十392.菲烷菲菲烷菲烷有多種異構(gòu)體：例：多環(huán)烴中，含椅式最多的構(gòu)象為最穩(wěn)定的構(gòu)象。2.菲烷菲菲烷菲烷有多種異構(gòu)體：例：多環(huán)烴中，