第二章 環(huán)烷烴

第二章環(huán)烷烴1第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月二、命名1.單環(huán)烴的命名①按成環(huán)碳原子數目稱為環(huán)某烷。CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2②若環(huán)上有多個取代基時，編號從較小的取代基開始，且使取代基的位次最小。（最低系列、次序原則）或123451-甲基-3-乙基環(huán)戊烷環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷1-甲基-４-丙基環(huán)己烷2第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月③若環(huán)烴中有雙鍵時，編號應從雙鍵開始，且使編號的數值最小。1234561,3-環(huán)己二烯④若環(huán)中有雙鍵也有支鏈時，編號從雙鍵起，且要使支鏈編號盡可能最小。CH33-甲基環(huán)戊烯123451,6-二甲基-環(huán)己烯3第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月⑤若復雜長鏈作母體，則環(huán)作取代基。3-甲基-4-環(huán)丁基庚烷⑥順、反環(huán)烷烴受環(huán)的限制，σ鍵不能自由旋轉。環(huán)上取代基在空間的位置不同，產生順反(幾何)異構。

順(cis)：兩個取代基在環(huán)同側；

反(trans)：兩個取代基在環(huán)異側。4第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月順-1-甲基-4-乙基環(huán)己烷雙環(huán)烴分子的碳架中含有兩個碳環(huán)的烴。

聯環(huán)橋環(huán)螺環(huán)稠環(huán)反-1-甲基-4-乙基環(huán)己烷5第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月螺原子：兩個碳環(huán)共用的碳原子２、螺環(huán)烴的命名

螺環(huán)烴：兩個碳環(huán)共用一個碳原子的化合物。

螺[4.5]癸烷5-甲基-1、確定成環(huán)碳原子的數目。7－庚烷，9－壬烷2、從小環(huán)中螺原子旁的一個碳原子開始編號，編完小環(huán)，再編螺原子，最后編大環(huán)。3、螺原子連接的兩個環(huán)的碳原子的數目，按由小到大的順序，以方括號標在“螺”字與某烴之間，用下角圓點隔開。辛烷[3.4]螺螺原子6第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月具有兩個或兩個以上的碳環(huán)公用兩個或兩個以上的碳原子的化合物。３、橋環(huán)烴命名橋頭碳原子：兩環(huán)共用的碳原子。橋路：兩個橋頭碳原子之間的碳鏈或一個鍵。橋頭碳橋頭碳(1)橋(3)橋(2)橋7第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月1.首先確定環(huán)數。二環(huán)，三環(huán)2.確定成環(huán)碳原子的數目。8－辛烷，10－癸烷3.按橋頭碳原子之間所含碳原子的數目，由多至少一一列出，之間用下角圓點隔開，置于中間的方括號中。

環(huán)的數目的確定:將環(huán)上的鍵切斷，每次切斷一根鍵，使其變成鏈狀化合物，根據所需切斷鍵的最小次數即為該橋環(huán)化合物所含的環(huán)數。二環(huán)

[3.2.1]

辛烷8第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月4.編號規(guī)則：2,８,８-三甲基-二環(huán)[3.2.1]辛烷1、從一個橋頭碳原子開始。2、沿最長的橋編號，到另一個橋頭。3、再沿次長的橋路編號，到第一個橋頭。4、最短的橋最后編號，并且仍從靠近起始橋碳原子開始編號。5.取代基按次序規(guī)則，寫在前面。9第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月三.環(huán)烷烴的結構與穩(wěn)定性

為什么小環(huán)化合物容易開環(huán)并且三元環(huán)比四元環(huán)更容易開環(huán),而五元環(huán)、六元環(huán)相對穩(wěn)定？

角張力(拜爾張力)：與正常鍵角偏差而引起的張力。(同平面）

但是五元以上的環(huán)會不會因環(huán)數增大而不穩(wěn)定？四元環(huán)六元環(huán)五元環(huán)10第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月近代共價鍵理論解釋環(huán)的穩(wěn)定性電子云偏向環(huán)平面外側，容易受等親電試劑進攻，故似烯烴進行加成反應。彎曲鍵（香蕉鍵）共價鍵的形成是由于原子軌道相互交蓋的結果，交蓋程度越大，鍵越穩(wěn)定。CH2CH3CH3109。28′11第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月

比較單位CH2燃燒熱(H)kJ/mol比烷烴CH2高出的能量：環(huán)張力。燃燒熱------指化合物燃燒時所放出的熱量。（它的大小反映出分子內能的高低）環(huán)張力越大，越不穩(wěn)定。整環(huán)張力38.5x3=115.527.5x4=1105.4x5=2712第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月扭船式四.環(huán)己烷及其衍生物的構象1.環(huán)己烷的構象極端構象：

椅式船式

1）椅式構象

不存在：

空間張力；扭轉張力；角張力。13第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月a鍵：直立鍵(豎鍵)(axialbonds)e鍵：平伏鍵(橫鍵)(equatorialbonds)構象翻轉

a鍵轉變成

e鍵，e鍵轉變成

a鍵；環(huán)上原子或基團的空間關系保持不變。14第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月先畫側面椅式折線，再交上另一椅式折線，最后畫a鍵和e鍵，同碳兩鍵指向相反。同類型鍵：鄰位碳指向相反，間位碳指向相同。a鍵e鍵環(huán)己烷椅式構象的畫法15第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2）船式構象存在：

空間張力；扭轉張力；

穩(wěn)定性：椅式

>

扭船式>

船式室溫下，平衡有利于椅式構象（優(yōu)勢構象）。氫原子半徑79pm16第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月一、五元環(huán)以上烴性質與開鏈烴相似1.游離基取代反應五脂環(huán)烴的化學性質17第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2.室溫下不發(fā)生氧化反應18第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月二、小環(huán)烴與烯烴性質相似1.催化加氫19第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2.加HX、X2+Br2常溫CH2CH2CH2CH2－CH2－CH2BrBr+HBrCH2CH2CH2CH2－CH2－CH2HBr+HBrH3C—CHCH2CH2CH3－CH－CH2－CH2BrH+Br2加熱CH2CH2CH2CH2CH2－