有机化学与 环烷烃 .ppt

3.4 环的张力 三、燃烧热和非平面结构 燃烧热：此处用每个CH2单元的平均燃烧热，与开链烷烃每个CH2单元平均燃烧热的差值×n来表示分子的张力能。 转环作用 3.6环己烷衍生物优势构象的判定 环己烷一取代物以取代基处于e-键上的最稳定 含相同取代基的环己烷多元取代物最稳定的构象是e-取代基最多的构象－Hassel规则 环上有不同取代基时，大的取代基在e-键上的最稳定－Baton规则 船式构象 有几组H~H之间距离均小于H的Van der Waal’s半径之和（2.40nm ） 重叠式 （有扭转张力） H H H H H H H H H H H H 1 2 3 4 5 6 C 3 - C 2 C 5 - C 6 H H H H H H H H 1 6 5 4 2 3 2.27nm 2.27nm 1.84nm 旗杆键 H H H H H H H H H H H H Cyclohexane(axial bonds) 直立键『a键』 两种不同类型的H键 凡与通过分子中心的假想垂直轴平行的C—H键 H H H H H H 0 . 2 5 2 n m 平伏键[e键] Cyclohexane (equatorial bonds) 凡与垂直轴成109。28’的C－H键e键 H H H H H H 两种类型C-H键 a键 (axial bond) 竖键, 直键, 直立键 e键 (equatorial bond) 横键, 平键, 平伏键 一个椅式构象通过C-C键的转动变为另外一个椅式构象,这种构象的互变,叫转环作用。 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 翻转后,原来的a键转变为e键,而e键转变为a键 各种环己烷构象的势能图 ?山东农业大学化学学院 主要内容： 环烷烃类型与命名 三元和四元环化合物的反应活性 环丙烷和环丁烷的构象 环己烷及其取代化合物的构象（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 环烷烃：碳干为环状而性质与开链烷烃相似的烃类。 3.1 环烷烃的异构和命名 一、分类 环烷烃的类型 (单)环烷烃 通式：CnH2n （与烯烃通式相同） 桥环烃（稠环） 桥环烃 螺环烃 按 环 大 小 3 4 小 环 （ C 、 C ) 普 通 环 （ C 5 －C 7 ） 中 环 （ C 8 － C 1 2 ） 大 环 （ C 1 2 ) 按 环 数 单 环 : 如 C H 2 C H 2 C H 2 ( 环 丙 烷 ） 、 ( 环 己 烷 ） 多 环 ： 二 环 以 上 。 如 金 刚 烷 二 环 ： 如 ( 十 氢 萘 ） 又 叫 二 环 [ 4 . 4 . 0 ] 癸 烷 环数：使环状化合物变成开链化合物所需打破的碳碳键的数目。 按 环 的 连 接 方 式 螺 环 ： 共 有 1 个 碳 如 桥 环 ： 共 有 或 以 上 碳 原 子 如 2 个 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 普通环烷烃的命名 环丙烷 cyclopropane 环己烷 cyclohexane 甲基环丙烷 methyl-cyclopropane 1, 3-二甲基环己烷 1, 3-dimethyl-cyclohexane 1-甲基-4-异丙基环己烷 4-isopropyl-1-methylcyclohexane 取代基位置数字取最小 二、命名：与烷烃命名相似 C H 3 1 2 3 1 2 3 4 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 (cis-1, 3-dimethylcyclopentane) 反-1,3-二甲基环戊烷（两者为对映异构体） (trans-1, 3-dimethylcyclopentane) 顺反异构体 镜面 C H 3 H C H 3 H H 3 C C H 3 H 3 C C H 3 H H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3 H H 3 C C H 3 C H 3 H 3 C 环可作为取代基 （称环?基） 相同环连结时，可 用词头“联”开头。 环丙基环己烷 cyclopropylcyclohexane 3-甲基-4-环丁基庚烷 4-cyclobutyl-3-methylheptane 联环丙烷 bicyclopropane 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 桥头间碳原子