有机化学(李景宁).pptx

第五章脂环烃

(AlicyclicHydrocarbon);掌握环烷烃、环烯烃以及桥环烃、螺环烃的命名方法。

掌握单环环烷烃的化学反应。

理解环烷烃中角张力的概念，掌握环的稳定性与环的大小的关系。

掌握环己烷及其取代环己烷的构象分析方法。

作业：2、3、5、6、7、8、9、11。

;第一节?脂环烃的分类和命名;1.单环烃的命名：以碳环作为母体，环上侧链作为取代基命名；

环状母体的名称是在同碳直链烷烃的名称前

加一“环”字。

(C)取代基较多时，命名时应把取代基的位置标出。

(D)环上碳原子编号，以取代基所在位置的号码最

小为原则。

例1:;

例2:例3:;

碳环上的编号顺序：应给不饱和键以最小位次，还要同时以侧链位置号码的加和数为最小。

对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃，双键或叁键位置可不标。;3-甲基-1-环己烯;（1）桥环烃bridgedcyclohydrocarbons;B.注明环数

环数：使桥环化合物成为开链烃所需的切割次数;1,6-二甲基二环[2.2.1]-2-庚烯;ABC;6-甲基双环[3.2.2]壬烷;例6:;1;;（1）螺环烃spirohydrocarbon;B.书写顺序：;5-乙基螺[3.4]辛烷;螺[2.4]庚烷;二环[4.4.0]癸烷（十氢萘）;常温常压下，环丙烷和环丁烷为气体，C5~C11的环烷烃为液体，高级同系物为固体。;1.取代反应（Substitution）;2.氧化反应（Oxidation）;3.加成反应（也叫开环反应）（小环的特殊性）;（2）加溴;碳环在连接取代基最多与最少的碳原子之间断裂。;臭氧化;环烯烃的性质：与开链烃相似;C-C原子间不连成直线，而是弯曲重叠，比σ键弱，又有别于π键，介于两者之间，更接近π键。

电子云分布在C—C外侧，易被亲电试剂进攻，有一定的烯烃性质。;类似的化合物还有：;环烯烃α-H卤代：;？;

与某些不饱和化合物发生双烯合成反应.

例1:;思考题3;例3:环戊二烯聚合成二聚环戊二烯:;从前面的环烷烃性质的讨论可以看出，环丙烷最不稳定，环丁烷次之，环戊烷以上都较为稳定。;环丙烷的C－C键为弯键（bendbond），也叫香蕉键，其重叠部分小，且采取重叠式构象，因此在环丙烷的结构中既存在角张力，又有扭转张力，所以三员环不稳定，容易开环。;

;双翼型构象：;五个碳原子上下振动，构象之间迅速转换。取代环戊烷多采取信封式构象。;;碳原子数（n）;C+的扩环重排！;1.两种极限构象;范德化张力——两个不成键的原子或基团，当其距离小于范德化半径时，就会相互排斥。这种由于相互接近而引起的斥力即范德化张力。;(2)船式构象的特点：;2.构象转化;由于C—C键的旋转，环己烷构象之间可以相互转化，这种构象的互变叫转环作用。它是由分子热运动所产生的，不经过碳碳键的破裂。;3.影响构象稳定性的因素;因为取代基在a键上，空间张力大，不稳定，所以取代基在e键上的构象稳定。;在a键上的甲基氢原子与非键合氢原子的距离为0.23nm，而在e键上的甲基氢原子与非键合氢原子的距离为0.26nm，斥力较小，所以甲基在e键上的取代环己烷构象稳定;tert-Butylcyclohexane

(equatorial);单环烃：由于环的限制使C-C单键不能自由旋转，故当环上连有两个取代基时，则会产生顺反异构，如：;②对于不同取代基，较大的在e键时稳定,如：;在顺式氢化萘中，两个桥头氢原子处于环的同一侧；反式中，则处于环的两侧。反式十氢萘比顺式十氢萘稳定;二、金刚烷;金刚烷的结构高度对称，分子接近球形，有助于在晶格中紧密堆集，因此金刚烷熔点高。金刚烷具有特殊的结构，也具有特殊的性能，如某些金刚烷衍生物具有抗病毒活性，是常见的药物。;在自然界存在很多脂环烃,如在石油及一些植物体中。因此脂环烃可进行分离得到。而其合成法主要有两大类，一类是从芳香族化合物进行氢化得到，如：;(1);内型(endo);合成思路：;卡宾(carbene)合成法（合成三元环）;顺-1,2-二甲基环丙烷;1.Würtz环合法（小环的合成）;3.二元羧酸的环合（5~6员环）;此法为干馏法，难以制备中级环，这是因为干馏法反应物浓度高不易形成中环以上的环。;脂环烃间的转化;三、有机合成的基本概念简介;1）分析目标分子和原料分子结构