第五章脂环烃v5讲课.ppt

5.2 脂环烃的性质 例题与讨论 环己烷椅式构象比船式构象稳定： (2) 取代环己烷构象分析 取代环己烷构象的画法 构象分析——典型构象及优势构象 椅式构象中C-H键的顺反关系 相邻碳上的a键和e键为顺式 两个相邻的a键（或e键）为反式 a键和e键的相互转换 转环作用：通过C—C键的旋转，一种椅式构象转变为另一种椅式构象。翻转后,原来的a键转变为e键,而e键转变为a键 解释：1、3—二竖键相互作用。a键取代基和在环同一边相邻的两个a氢原子距离较近，它们之间存在着斥力。 叔丁基环己烷的构象 1. 3-竖键作用非常大 优势构象 室温：100％ cis-1, 2-二甲基环己烷 trans-1, 2-二甲基环己烷 1, 2-cis 能量相等 1, 2-trans 优势构象 e, a- a, e- a, a- e, e- 有1. 3-竖键作用 cis-1, 4-二甲基环己烷 trans-1, 4-二甲基环己烷 能量相等 优势构象 e, a- a, e- a, a- e, e- 1, 4-cis 1, 4-trans 有1. 3-竖键作用 不同基团二取代环己烷 大基团总是占据 e键 1, 2-cis 优势构象 1, 3-竖键作用较大 优势构象：e键取代基最多的构象， 尤其是较大的取代基应以e键与环相连。如：叔丁基(t—Bu)——操纵基团。 总是使1，3-二竖键作用最小。 画环己烷的椅式构象(稳定) 根据顺反关系确定其它取代基(e或a键) 大的取代基位于e键 Eg 写出顺-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象 。 在书写优势构象时， 使大的取代基位于e键，使e键取代基最多，同时不改变取代基的顺反关系。 * 第五章 脂环烃 主要内容 环烷烃类型及命名 三元和四元环化合物的活性 环丙烷和环丁烷的构象 环己烷的构象（椅式、船式、半椅式和扭船式构象） 及其相对稳定性，a键和e键 一取代环己烷的构象；二取代环己烷的构象（1, 2-；1, 3-; 1, 4-; cis, trans） 5.1 脂环烃的分类及命名 脂环烃-- 结构上具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相似的烃类,总称脂环烃. 饱和脂环烃-- 环烷烃( Cycloalkane)的类型 (单)环烷烃 通式：CnH2n 桥环烃（稠环） 桥环烃 螺环烃 （与烯烃通式相同） 以环为母体，名称用“环” （英文用 “cyclo”）开头。 环外基团作为环上的取代基。 以取代基位置的号码尽可能小为原则，将环编号。 普通环烷烃的命名 环丙烷 环己烷 甲基环丙烷 1, 3-二甲基环己烷 1-甲基-4-异丙基环己烷 当环外基团较大而且复杂时，环可作为取代基 （称环?基） 环丙基环己烷 3-甲基-4-环丁基庚烷 顺反异构用“顺”或“反”注明基团相对位置。 英文用 “cis”和“trans”表示。 顺-1,3-二甲基环戊烷 反-1,3-二甲基环戊烷 环烷的顺反异构体 环烯烃命名 1-甲基-1-环己烯 若只有一个不饱和碳上有侧链，该不饱和碳编号为1； 若两个不饱和碳上有侧链，或都没有侧链，则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位置号码的加和数为最小. 3-甲基-1-环己烯 1,6-二甲基-1-环己烯 5-甲基-1,3-环戊二烯 桥环烃（Bridged hydrocarbon）的命名 桥 头 碳：几个环共用的碳原子。 环的数目：断裂二根C—C键可成链状烷烃为二环；断裂三根C—C 键可成链状烷烃为三环。 桥碳原子数：不包括桥头C，由多到少列出。 环的编号方法：从桥头开始，先长桥后短桥。 桥头碳原子，桥 十氢萘 二环[4. 4. 0]癸烷 bicyclo[4. 4. 0]decane 桥头间的碳原子数 (用.隔开) 环的数目 组成桥环的碳原子总数 8-甲基二环[4. 3. 0]壬烷 二环[2. 2. 1]庚烷 2, 7, 7-三甲基二环[2. 2. 1]庚烷 编号的顺序：从桥头开始，先长桥后短桥。同时，以取代基位置号码加和数为较小。 1,7-二甲基双环[3.2.2]壬烷 螺环烃（spiro hydrocarbon）的命名 编号从小环开始 取代基数目取最小 4-甲基螺[2. 4]庚烷 4-methylspiro[2. 4]heptane 螺[4. 5]癸烷 spiro[4. 5]decane 环的碳原子数 (除螺C外)(用.隔开) 组成螺环的碳原子总数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 6 7 环烷烃的环张力和稳定性 环十四烷 658.6 环十五烷 659.0 环辛烷