3_環(huán)烷烴(1).ppt

1、第三章 環(huán)烷烴, 環(huán)烷烴類型及命名 三元和四元環(huán)化合物的活性 環(huán)丙烷、環(huán)丁烷和環(huán)戊烷的構(gòu)象 環(huán)己烷的構(gòu)象（椅式、船式，a鍵和e鍵) 一取代環(huán)己烷的構(gòu)象 二取代環(huán)己烷的構(gòu)象,主 要 內(nèi) 容,一環(huán) 烷 烴,環(huán)烷烴的類型,(單)環(huán)烷烴,通式：CnH2n,橋環(huán)烴（稠環(huán)）,橋環(huán)烴,螺環(huán)烴,（與烯烴通式相同）,以環(huán)為母體，名稱用“環(huán)” 開頭。 環(huán)外基團(tuán)作為環(huán)上的取代基。,普通環(huán)烷烴的命名,環(huán)丙烷,環(huán)己烷,甲基環(huán)丙烷,1, 3-二甲基環(huán)己烷,1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷,取代基位置數(shù)字取最小,若取代基碳鏈較 長，則環(huán)可作為取 代基 （稱環(huán)基） 相同環(huán)連結(jié)時(shí)，可 用詞頭“聯(lián)”開頭。,環(huán)丙基環(huán)己烷,3-甲基-4-

2、環(huán)丁基庚烷,聯(lián)環(huán)丙烷,由于環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)烷烴有兩個(gè)側(cè)面：“上”方和“下”方。因此，取代環(huán)烷烴可能存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。例如，有兩個(gè)1,3-二甲基環(huán)戊烷同分異構(gòu)體：一個(gè)異構(gòu)體的兩個(gè)甲基在環(huán)的同側(cè)，另一個(gè)異構(gòu)體的兩個(gè)甲基在環(huán)的兩側(cè)。兩個(gè)異構(gòu)體都是穩(wěn)定的化合物。,順反異構(gòu)用“順”或“反”注明基團(tuán)相對位置。,順-1,3-二甲基環(huán)戊烷,環(huán)烷烴的順反異構(gòu)：假定環(huán)中碳原子在一個(gè)平面上，以環(huán)平面為參考平面，兩取代基在同一邊的叫順式（cis-)，否則叫反式（trans-)。,順-1,4-二甲基環(huán)己烷,3,反-1,4-二甲基環(huán)己烷,橋環(huán)烴的命名,橋 頭 碳：幾個(gè)環(huán)共用的碳原子 環(huán)的數(shù)目：斷裂二根CC鍵可成鏈狀烷烴為二環(huán)

3、；斷裂三根CC 鍵可成鏈狀烷烴為三環(huán) 橋頭碳原子數(shù)：不包括橋頭C，由多到少列出 環(huán)的編號方法：從橋頭開始，先長鏈后短鏈,橋頭碳原子,十氫萘,二環(huán)4. 4. 0癸烷,橋頭間的碳原子數(shù) (用.隔開),環(huán)的數(shù)目,組成橋環(huán)的碳原子總數(shù),8-甲基二環(huán)4. 3. 0壬烷,二環(huán)2. 2. 1庚烷,2, 7, 7-三甲基二環(huán)2. 2. 1庚烷,螺環(huán)烴的命名,編號從小環(huán)開始 取代基數(shù)目取最小,4-甲基螺2. 4庚烷,除螺C外的碳原子數(shù) (用.隔開),組成橋環(huán)的碳原子總數(shù),環(huán)烷烴的其它命名方法 :,十氫萘,萘,按形象命名,按衍生物命名,課堂練習(xí)：,1,2,4-三甲基二環(huán)4.3.0壬烷,5-氯螺2.5辛烷,環(huán)烷烴的

4、性質(zhì),環(huán)的大小與穩(wěn)定性,環(huán)烷烴隨著環(huán)的大小不同，其穩(wěn)定性 不盡相同。,燃燒熱： 1 mol化合物燃燒,生成CO2 + H2O，放出 的熱量。,環(huán)烷烴的燃燒熱數(shù)據(jù),對比：開鏈烷烴每個(gè)CH2的燃燒熱：658.6 KJ/mol,環(huán)的張力越小，相應(yīng)的環(huán)烷烴越穩(wěn)定。,環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)：,在環(huán)丙烷分子中，兩個(gè)相鄰的C原子以sp3雜化軌道形成 CC 鍵時(shí)，以彎曲的方式交蓋，從而未能最大程度的交蓋。因此，環(huán)丙烷不穩(wěn)定。,環(huán)的大小與化學(xué)性質(zhì),小環(huán)環(huán)烷烴,活潑，易開環(huán),! ! !,小環(huán)化合物的特殊性質(zhì) (易開環(huán)加成）,小環(huán)化合物的催化加氫,（打開一根 C-C 鍵）,主要產(chǎn)物,支鏈多較穩(wěn)定,小環(huán)化合物與鹵素的反應(yīng),（離

5、子型）加成反應(yīng),自由基取代反應(yīng),注意區(qū)分：,小環(huán)化合物與 HI 或 H2O/ H2SO4的反應(yīng),反應(yīng)選擇性 與碳正離子穩(wěn)定性有關(guān),結(jié)論：（1）環(huán)丙烷活性最大，不穩(wěn)定，易發(fā)生開環(huán)加成 （H2、X2、HX）； （2）其他環(huán)烷烴性質(zhì)與開鏈烷烴相似，發(fā)生X2的自由基取代反應(yīng)； （3）環(huán)丙烷衍生物開環(huán)位置：取代最多的C與取代最少的C之間； 加成位置：符合馬氏規(guī)則。,例如:,馬氏規(guī)則：H加成到含H較多的C上，X加成到含H較少的C上。,課堂練習(xí)：,P55：習(xí)題2.22 P59：習(xí)題2.23 P62：習(xí)題（十）、（十四）,環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)及構(gòu)象,環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu),角張力： 環(huán)的角度與sp3軌道夾角差別引起的張力,Newman投影式,所有C-H 鍵均為重疊式構(gòu)象，有扭轉(zhuǎn)張力,平面型,非鍵性相互作用：非鍵合的兩原子或原子團(tuán)距 離小于其范氏半徑之和（強(qiáng)烈排斥） 鍵長變化：兩成鍵原子間距離偏離正常鍵長； 鍵角變化：鍵角偏離平衡值 扭轉(zhuǎn)角變化,環(huán)產(chǎn)生張力的因素:,環(huán)丁烷的構(gòu)象,若為平面型分子,穩(wěn)定構(gòu)象,角張力 扭轉(zhuǎn)張力,角張力稍增加, 扭轉(zhuǎn)張力明顯減小,90o,重疊式構(gòu)象,扭曲式構(gòu)象,88o,3. 環(huán)戊烷的構(gòu)象,“信封”狀分子,本次課小結(jié)和要求 了解三元和四元環(huán)化合物的活性，掌握相應(yīng)的特殊化