第五章脂环烃讲课.ppt

第五章 脂环烃 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. (1) 环烷烃--饱和的脂环烃叫环烷烃.通式CnH2n. 环丙烷 CH2-CH2 简写: CH2 环丁烷 CH2-CH2 简写: CH2-CH2 甲基环丙烷 CH2 简写: CH-CH3 CH2 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: 由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转.只要环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团,就有构型不同的顺反异构体. --脂环烃的环上有双键(或叁键). 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基. 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小. 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. (A) 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1; (B) 若两个不饱和碳都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. CH3 其中两个碳环共用一个碳原子的叫螺化合物. 共用两个或以上碳原子的叫桥环化合物. (a) 组成环的碳原子总数命名为“某烷”,加上词头“螺”. (b) 再把连接于螺原子的两个环的碳原子数(不含螺原子),按由小到大的次序写在“螺”和“某烷”之间的方括号里,数字用圆点分开. 例1: 例2: (a) 都有两个“桥头”碳原子(即两个环共用的碳 原子)和三条连在两个“桥头”上的“桥”. (b) 组成环的碳原子总数命名为某烷,加词头双环. (c) 各“桥”所含碳原子数目,按由大到小的次序 写在“双环”和“某烷”之间的方括号里. 例2: (d) 环上碳原子编号:从一个桥头碳原子(含)开始,先编最长的桥至第二个桥头,再编余下的较长的桥,回到第一个桥头;最后编最短的桥. (e) 编号的顺序以取代基位置号码加和数为较小. 例4: 例6: 环烷烃的熔点和沸点都比相应的烷烃要高一些. 相对密度也比相应的烷烃高,但比水轻. 脂环烃的化学性质与相应的脂肪烃类似. 具有环状结构的特性 --在光或热的引发下发生卤代反应. 在常温下，环烷烃与一般氧化剂(KMnO4,O3)不反应； 在加热，强氧化剂作用或催化剂存在时，可用空气氧化成各种氧化产物： 例: CH2CH2COOH CH2CH2COOH 易发生加氢,加卤素,加卤化氢和加硫酸等反应. 例: 环烯烃的双键易被氧化剂(KMnO4,O3等)氧化而断裂成开链的氧化产物: 例: 与某些不饱和化合物发生双烯合成反应. 例1: 例3: 环戊二烯聚合成二聚环戊二烯: 环丙烷的总张力能38.5 * 3 = 115.5 kJ/mol 环丁烷的总张力能27.6 * 4 = 110.4 kJ/mol 环戊烷的总张力能5.4 * 5 = 27.0 kJ/mol 环庚烷的总张力能3.7 * 7 = 25.9 kJ/mol 环辛烷的总张力能5.0 * 8 = 40.0 kJ/mol ................... (环丙烷,环丁烷不稳定,容易开环) 环己烷和以上的大环化合物的张力能很小或等于零,它们都是稳定的化合物. 烷烃是sp3杂化,键角109.5°,环烷烃的碳也是sp3杂化,但键角不一定一样. C-Cσ键的形成 内角90°. 四个碳原子不在一个平面上. 实际构象:折叠环的形式--“信封式”构象. 环己烷不是平面结构,较为稳定的构象为折叠的椅型构象和船型构象. --稳