有机化学第二版__徐寿昌_第5章 环烷烃--.ppt

本章重点讲解： 1. 环烷烃的分类与命名——掌握 2. 环烷烃的结构——理解 3. 环烷烃的化学性质——掌握 4. 环烷烃的构象——理解 通式：环烷烃--饱和的脂环烃叫环烷烃. 　　通式CnH2n. 2. 表示方法： 环丙烷 CH2-CH2 　　　　 CH2 环丁烷 CH2-CH2 CH2-CH2 甲基环丙烷 CH2 CH-CH3 CH2 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。 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. 　　 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 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; 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: 烷烃每增加一个CH2,燃烧热增值基本一定,平均为658.6 kJ/mol. 环烷烃的通式为:每增加一个 CH2,燃烧热增加,平均每个 CH2 的燃烧热为?Hc/n. --环丙烷的 ?Hc/n 为697.1 kJ/mol,比烷烃的每个 CH2高38.5 kJ/mol.这个差值就是环丙烷分子中每个 CH2的张力能. --环丙烷的总张力能38.5?3=115.5 kJ/mol 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. C-C?键的形成 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. --稳定(99.9%以上) C-C-C键角基本保持109.5°,任何两个相邻的C-H键都是交叉式的.椅型构象无张力环. 所有键角也接近109.5°,故也没有角张力.但相邻C-H键却并非全是交叉的.C-2和C-3上的 C-H 键,以及C-5和C-6上的 C-H键都是重叠式的. C-1和C-4上两个向内伸的H由于距离较近而相互排斥,也使分子的能量有所升高. 通过C-C键的不断扭动,一种椅型翻转为另一种椅型 若有多个取代基,最稳定的构象是 e 键取代基最多的构象. 若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在 e键上的构象最稳定. 例: 1,2-二甲基环己烷： 是双环[4.4.0]癸烷的习惯名称. --环下方几个 a 键上的氢原子比较靠拢,有些拥挤,故分子能量较高,比较不稳定. 作业（P109） 1 (1、3、4、7) 2 (4、6、7) 6 9 特点:都具有聚 的碳骨架. 分为:单萜 (2个异戊二烯单元), 薄荷醇,樟脑 半倍萜 (3个异戊二烯单元), 姜烯 二萜 (4个异戊二烯单元) , 维生素A 三萜 (6个异戊二烯单元), 鲨鱼烯 四萜