第3章+環(huán)烴+（脂環(huán)烴031）

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1、第3章環(huán)烴Cyclohydrocarbons3.1脂環(huán)烴AliphaticCyclicHydrocarbon具有鏈烴性質(zhì)的環(huán)烴。石油中的環(huán)烷烴植物中的揮發(fā)油，大多是環(huán)烯烴及其含氧衍生物。甾族化合物等都是脂環(huán)烴的衍生物脂環(huán)烴單環(huán)脂環(huán)烴多環(huán)脂環(huán)烴飽和脂環(huán)烴不飽和脂環(huán)烴螺環(huán)烴橋環(huán)烴環(huán)烯烴環(huán)炔烴環(huán)烷烴1.脂環(huán)烴的分類：3.1脂環(huán)烴3.1.1脂環(huán)烴的分類和命名脂環(huán)烴還可分為小環(huán)（3～4個(gè)碳）、常見環(huán)（5～6個(gè)碳）、中環(huán)（7～12個(gè)碳）和大環(huán)（>12個(gè)碳）。2.單環(huán)脂環(huán)烴的命名環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)己烷簡單環(huán)烷烴：稱“環(huán)

2、某烷”1,2,4-三甲基環(huán)己烷1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷若支鏈復(fù)雜，則把環(huán)當(dāng)取代基。3-環(huán)己基己烷順反異構(gòu)體環(huán)烯烴(CnH2n-2)，與二烯烴互為同分異構(gòu)體。稱環(huán)某烯，雙鍵位次為最?。?,2位）4-甲基-1-環(huán)己烯3-甲基-1-環(huán)己烯正確錯(cuò)誤1,6-二甲基-1-環(huán)己烯2,3-二甲基-1-環(huán)己烯正確錯(cuò)誤3.螺環(huán)烴的命名兩個(gè)環(huán)共用一個(gè)的碳原子稱為螺原子。編號:小環(huán)與螺原子相鄰的碳→小環(huán)→螺原子→大環(huán)。官能團(tuán)或取代基位次最小。大環(huán)碳個(gè)數(shù)（不包括螺原子）小環(huán)碳個(gè)數(shù)（不包括螺原子）螺[3.5]壬烷寫名稱：螺[×.×]

3、某烷(烯),取代基寫在前面↓↓1,5-二甲基螺[2.4]庚烷1-甲基螺[3.5]-5-壬烯橋環(huán)烴的命名環(huán)與環(huán)之間相互連接的2個(gè)碳原子稱為橋頭碳原子，其余的稱為橋（鏈）碳原子，稱為二環(huán)烴。編號：一個(gè)橋頭碳→最長橋→另一個(gè)橋頭碳→次長橋→最短橋。寫出名稱:二環(huán)[×.×.×]某烷,取代基寫在前面。二環(huán)[4.2.0]辛烷↓↓↓最長橋碳數(shù)次長橋碳數(shù)最短橋碳數(shù)（不包括橋頭碳）2,9-二甲基二環(huán)[4.4.0]癸烷2,7,7-三甲基二環(huán)[2.2.1]庚烷1.張力學(xué)說（了解）Baeyer（拜爾）提出：成環(huán)碳原子處于同一平面，

4、碳原子為四面體的概念，C-C-C鍵夾角109°28′。碳原子的鍵角要向內(nèi)偏轉(zhuǎn)或向外偏轉(zhuǎn)”。使每個(gè)碳環(huán)都有恢復(fù)正常鍵角的力稱為角張力，環(huán)越小，角張力越大。3.1.2脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性環(huán)丙烷C-C-C鍵角105.5o2.現(xiàn)代價(jià)鍵理論三個(gè)碳原子在一個(gè)平面。部分重疊，“彎曲鍵”，與正常的σ鍵相比，存在張力（達(dá)到最大重疊的傾向），因此內(nèi)能較高，環(huán)不穩(wěn)定。化學(xué)性質(zhì)活潑：電子云分布在兩個(gè)原子連線外側(cè)，易受親電試劑的進(jìn)攻，如鹵素、鹵化氫燃燒熱燃燒熱:1摩爾化合物完全燃燒生成二氧化碳和水所放出的熱量。燃燒熱值越大，體系內(nèi)能

5、越高，越不穩(wěn)定。鏈烷烴的每個(gè)-CH2-的平均燃燒焓是658.6KJ.mol-1。3456789-ΔHcθ/n697.1686.2664.0658.6662.4663.6664.1某些環(huán)烷烴的燃燒熱（單位：kJ.mol-1，298K)燃燒熱說明，小環(huán)分子體系內(nèi)能高，不穩(wěn)定，環(huán)越小，內(nèi)能越高，三元環(huán)是最不穩(wěn)定的。穩(wěn)定性：環(huán)己烷>環(huán)戊烷>環(huán)丁烷>環(huán)丙烷環(huán)丁烷C-C-C鍵角約111.5o，四個(gè)C不在同一平面。分子中也存在著張力，但比環(huán)丙烷要穩(wěn)定得多。（p71）環(huán)戊烷C-C-C鍵角為109o28′左右。四個(gè)碳在同一個(gè)

6、平面，另一個(gè)碳在平面外，較穩(wěn)定。(p71)3.脂環(huán)烴的構(gòu)象環(huán)己烷的六個(gè)成環(huán)碳原子不共平面，C-C-C鍵角保持正常鍵角109o28‘，很穩(wěn)定。通過鍵的扭動可以得到椅式和船式兩種不同的排列方式（構(gòu)象）。椅式船式環(huán)己烷有兩種極限構(gòu)象：椅式和船式椅式相鄰C均處于交叉式C1,C4相隔距離較遠(yuǎn)較穩(wěn)定船式C2,C3、C5,C6處于重疊式C1,C4相隔距離較近穩(wěn)定性小船式直立鍵（a鍵）平伏鍵（e鍵）（與軸呈109°28′）中心軸環(huán)己烷的六個(gè)碳原子分布在兩個(gè)平面上。中心軸垂直于兩個(gè)平面。通過C—C鍵的轉(zhuǎn)動，環(huán)己烷可由一種構(gòu)象

7、翻轉(zhuǎn)為另一種構(gòu)象。原來的a鍵變成e鍵，e鍵變成a鍵，但鍵的取向不變。在常溫下，這種構(gòu)象翻轉(zhuǎn)非常迅速，是兩種構(gòu)象相互轉(zhuǎn)化的平衡狀態(tài)。由于環(huán)己烷上所連接的都是氫原子，所以這兩種椅式構(gòu)象是等同的。a、單取代環(huán)己烷的構(gòu)象環(huán)己烷衍生物絕大多數(shù)是以椅式構(gòu)象存在的，且大多數(shù)可以進(jìn)行翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)后的兩種構(gòu)象不相同，能量上有差異，因此在互相翻轉(zhuǎn)的平衡中，它們的含量不等。環(huán)己烷衍生物的構(gòu)象(p71)環(huán)己烷一元取代物的優(yōu)勢構(gòu)象都是取代基在e鍵上的椅式構(gòu)象。內(nèi)能大，不穩(wěn)定。內(nèi)能小，穩(wěn)定。如二取代環(huán)己烷中，有四種位置異構(gòu)，1,1位、1,

8、2位、1,3位、1,4位，其中，后三者有順反和構(gòu)象異構(gòu)（1）椅式為最穩(wěn)定的優(yōu)勢構(gòu)象；（2）e-取代基最多的是優(yōu)勢構(gòu)象；（3）環(huán)上有不同取代基時(shí)，大基團(tuán)在e鍵上為優(yōu)勢構(gòu)象。b、多取代環(huán)己烷的構(gòu)象(p72)1、1，4-二甲基環(huán)己烷的最穩(wěn)定構(gòu)象是（）A、B、C、D、B習(xí)題十氫化萘的構(gòu)象（P72.不作要求）2、順-1-甲基-4-叔丁基環(huán)己烷的優(yōu)勢構(gòu)象是下列哪一種？叔丁基在e鍵上，穩(wěn)定。叔丁基在a鍵上，不穩(wěn)定。從化學(xué)鍵角度