第五章脂环烃 (1)
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第五章
脂环烃
环烃的分类 环烷烃 脂环烃 环烃 环烯烃 环炔烃
单环烷烃 桥环烷烃 螺环烷烃 联环烷烃
芳烃
单环芳烃 多环芳烃 非苯芳烃
多苯代脂烃 联苯 稠环芳烃
脂环烃
碳干为环状而性质和开链烃相似的烃类。
一、分类、异构和命名 1、分类
环烷烃 脂环烃 环烯烃 环炔烃 CnH2n CnH2n-2 CnH2n-4
环丙烷的立体异构
CH3
CH3
CH3
H
H
H
H
CH3
反式异构体还有旋光异构体
CH3
H
H
CH3
H
CH3
CH3
H
环丁烷的立体异构
CH3 CH3 H H
H CH3 H CH3
环己烷的立体异构
H CH3 H CH3
H CH3 CH3 H
环己烷的立体异构也可用构象式表示
CH3
CH3
顺式
CH3 CH3 H3C CH3
环烯烃性质同烯烃相似 亲电加成 反式加成
Br
+
Br2
Br
α -H被取代
H + O
NBr 回流
Br +
O
NH
65~68% O
O
NBS
环丙烷也不同于烯烃，环丙烷对氧化剂较稳定。
KMnO4
H+
COOH
所以KMnO4可用于鉴定环丙烷和丙烯，也可除去环丙 烷中的丙烯
二、脂环烃的结构
1、燃烧热与稳定性
1mol化合物完全燃烧生成CO2和H2O所放出的热量。
②、在螺字后面的方括号中，用数字标出两个碳环除 了共有碳原子数目，由小到大排列，用圆点隔开。
③、编号是从较小环中与螺原子（共有碳）相邻的一 个碳原子开始，经过共有碳原子到较大的环。 ④、写出母体的名称：螺、带有数字的方括号、母体 烃的名称三部分共同组成母体的名称。
若有取代基，取代基的编号和名称放在母体前。 若有多个取代基，中文命名时，取代基的位次按顺序 规则由小到大排列。英文命名时，取代基的位次按英 文字母排列。编号的方式若有各种选择时，要使取代 基的号码尽可能小。
环十五烷
9
10 15
5981
6636 9885
665
664 660
环庚烷
7
4637
662
开链烷烃
659
环越小,每个-CH2-的燃烧热越大，能量越高，越不 稳定。至环己烷-CH2-的燃烧热趋于恒定。
数据表明环的稳定性是由环烷烃的成环方式不同， 即环的大小不决定的。
燃烧热的数据表明， 五元和五元以上的环烷烃都是稳定的
二环[4.4.0]癸烷
bicyclo[4.4.1]decane
2，8-二甲基-1-乙基二环[3.2.1]辛烷
2,8-bimethyl-1-ethylbicyclo[3.2.1]octane
5、螺环脂环烃的命名
单环之间共用一个碳原子的多环脂肪烃为螺环烷烃。 命名原则（以二环为例） ①、根据成环碳原子总数称为螺某烷 。
顺反异构（5和6， 5和7）因成环碳原 子单键不能自由旋 转而引起的。
旋光异构
（6和7）
3、单环脂环烃的命名
定义：只有一个脂环的烃称为单环脂环烃。
命 名 步 骤
（1）确定母体: 没有取代基的脂环烃本身就是母体, 命名 时只须在相应的烃前加“环”(英文加cyclo), 环上有 取代基的脂环烃以环为母体还是以链为母体视情况而定。 （2）编号要符合最低系列原则。 （3）确定构型 带有两个或两个以上取代基时，分子有对称性。 构型用顺反表示，分子没有对称性，构型用R、S表示。 （4）按名称的基本格式要求写出全名。
（1） 环己烷的椅式构象
a 环己烷椅式(Chair Form)构象的画法
H 1 H H 2 H H 3 H H 4 H H
H 6 H H
5
锯架式
纽曼式
b
环己烷椅式构象的特点
H 1
*1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial) 键。 (已为1H NMR 证明)
*2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平
2、环丙烷的结构 两个相邻原子以sp3杂化轨道交盖形成C-C σ 键时， 其对称轴不能在一条直线上交盖，而只能以弯曲的方 式交盖，因此交盖程度较少而不稳定，容易断裂，这 种键称弯曲键。
源自文库
sp3
sp3
这种由于弯曲而成的键引起键角偏差，有恢复成原 来状态的张力趋势，称角张力。键角偏离正常键角越多， 张力就越大。
偏转角度=
109°28′内角
2
N=3
偏转角度
24o44’
4
9o44’
5
44’
6
-5o16’
7
-9o33’
从偏转角度来看，五员环应最稳定，大于五员环或小于五 员环都将越来越不稳定。但实际上，五员，六员和更大的环型 化合物都是稳定的。这就说明张力学说存在缺陷。
由于弯曲键重叠电子云在两成键原子边线外侧， 容易被亲电试剂进攻，因重叠程度较少，易于断裂而 发生开环反应。 从环丁烷开始，组成环的碳均不在同一平面上， 角张力逐渐减小，环己环已恢复正常键角109.5°， 七至十二个碳的环虽无角张力，但由于环内氢原子之 间较拥挤而存在扭转张力。因此环己烷最稳定。
一些环烷烃的燃烧热
名称
环丙烷
成环 碳数
分子燃烧 热KJ.mol-1
CH2平均燃 烧热 KJ.mol-1
名称
环辛烷
成环 碳数
分子燃烧 热KJ.mol1
CH2平均燃 烧热 KJ.mol-1
3
2091
697
8
5310
664
环丁烷
环戊烷 环己烷
4
5 6
2744
3320 3951
686
664 659
环壬烷
环癸烷
CH3
实 例 一
CH3CHCH2CHCH2CH3
CH2CH3
乙基环己烷 ethylcyclohexane
2-甲基-4-环己基己烷 4-cyclohexyl-2-methylhexane
侧链比较简单, 以环为母体, 链为取代基, 侧链比较复杂, 以链为母体, 环为取代基。
CH3
实 例 二
CH2CH3 H3C
1,4-二甲基-2-乙基环己烷 2-ethyl -1,4-dimethylcyclohexane
CH3
1 3 5
H3C
CH2CH3
实 例 三
1,3-二甲基-5-乙基环己烷
CH3
5 3 1
H3C
CH2CH3
1-ethyl-3,5-dimethyl cyclohexane
用最低系列原 则无法确定选 哪一种编号时, 则用下面方法 确定编号。中 文, 让顺序规 则中顺序较小 的基团位次尽 可能小。英文, 按英文字母顺 序, 让字母排 在前面的基团 位次尽可能小。
两个环共用两个不直接相连碳原子的烃，称桥环烃。
两个环共用两个相邻碳原子的烃，称稠环烃。
命名原则
①、以二环作词头，按成环碳原子的总数称“某烷” 。 ②、在环字后的方括号中用数字标出两个桥头碳原子 之间的碳原子数，并按由大到小的顺序排列，数字之 间用下角圆点隔开。 ③、编号从一个桥头碳开始沿最长的桥到另一桥头 碳，再沿次长的桥回到第一个桥头碳，最短的桥碳 原子最后编号。
*若环上有取代基，则取代基的编号，名称放在母体前。若有 多个取代基：中文命名时，取代基的位次按顺序规则由小到 大排列；英文命名时，取代基的位次按英文字母排列；
*编号的方式若有各种选择时， 要使取代基的号码尽可能小。
实 例 九
7，7-二甲基二环[2.2.1]庚烷 7,7-bimethylbicyclo[2.2.1]heptane
③、每个碳原子上具有一个a键，一个e键，a键向上， 则e键向下，在环中上下交替排列。 ④、由一种椅式构象变为另一种椅式构象时，原来的a 键都转变成e键，原来的e键都变成a键。
⑤、一般情况下，以e键相连的构象占优势，R连在e键时， 是两个较大基团处于对位交叉的构象，是较稳定构象。 ⑥ 多取代时大的取代基优先处于e键，处于e键最多的是 最稳定构象，取代环己烷是各种构象的平衡混合体，其中 以稳定的构象为主。
稳定 反式
十氢化萘
H
H
H
H
反十氢化萘
顺十氢化萘
b.p.185℃
b.p.194℃
四、脂环烃的制法
1、芳香族化合物催化氢化
2,3、3, 4之间有四个正丁烷似的邻位交叉。
环己烷椅式构象的要点总结
① 、 C1、C3、C5和C2、C4、C6分别处于两个相互平行 的平面。
②、12个C-H键分两类 直立键（a键）:垂直于平面而与两个平行平面的对称 轴平行。其中三个向上，三个向下，交替排列。 平伏键（e键）:向环外伸出,与平面成190角。其中三 个向上斜伸，三个向下斜伸，交替排列。
小环 （3，4） 普通环（5，6） 中环 （7-12） 大环 （13以上） 角张力 不稳定 无角张力 无扭转张力 稳定 扭转张力 不稳定 无角张力，无扭转张力，较难形成， 自然界少有 。
3、环己烷的构象 环己烷是稳定环，C以sp3杂化，且不在同一平面上， 碳碳键夹角109.5º ，环己烷有两种极限构象。 椅式构象 船式构象
(2S)-2-methylbicyclo[2.2.2]octane
1
实 例 十
6 5
2 7 8 4
S
H CH3
(2S)-2-甲基二环[2.2.2]辛烷
3
实 例 十 一 实 例 十 二 实 例 十 三
3，7，7-三甲基二环[4.1.0]庚烷 3,7,7-trimethylbicyclo[4.1.0]heptane
有不饱和键存在时，应尽可能使重 键碳的位次最小，然后再根据最低系列 原则确定取代基的位次。
实 例 四
3 , 5 -二甲基环己烯
3,5-dimethyl cyclohexene
实 例 五
H3C H
CH3 H
顺-1,2-二甲基环丙烷 cis-1,2-dimethylcyclopropane
4、双环脂环烃(桥环烃、稠环烃)的命名（以二环为例）
③、加卤化氢
+ HBr CH3CH2CH2Br
与取代环丙烷反应符合Markovnikov规则 。
H + HBr Br
CH2CH2CHCH3
CH3 CH3 +
环丁烷以上难反应
HBr
CH3-C Br
CH-CH2 H
环戊烷和环己烷比较稳定，类似烷烃，主要发生取代，氧 化。环丙烷和环丁烷易破裂，类似烯烃，主要开环加成。
n=3~4 小环；n=5~7 普通环；n=8~12中环；n=12以上大环
按分子中所含碳环数目分类：
单环脂环烃：
双环脂环烃：
多环脂环烃：
2、单环脂环烃的异构现象
C5H10的同分异构体
CH2CH3 H
1 2 3 4
CH3 CH3 H H3C
7
CH3 CH3 H
5
CH3 H H
6
CH3 H
H
CH3
碳架异构体（1-5） 因环大小不同，侧 链长短不同，侧链 位置不同而引起的。
甲基在e键的构象95%，在a键的5%， 能量相差75.3KJ/mol
叔丁基在e键99.9%
自然界中具有活性的构象并非越稳定越好,如杀 虫剂六六六以γ -异构体效率最高。
Cl Cl
Cl Cl Cl Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Cl Cl
β -异构体(稳定性最大)
γ -异构体(效能最好)
4、脂环化合物的立体异构
5
*4. 环中相邻两个碳原子均为邻交叉。
(2) 环己烷的船式构象
a 环己烷船式 (Boat form) 构象的画法
锯架式
纽曼式
b 环己烷船式构象的特点: 1. 1,2,4,5四个碳原子在同一平面内，3,6碳原子在
这一 平面的上方。
2. 1,2和4,5之间有两个正丁烷似的全重叠, 1,6、5,6、
5-甲基螺[3.4]辛烷
5-methylspiro[3.4]octane
螺[5.5]十一烷
spiro[5.5]undecane
1，3，7-三甲基螺[4.4]壬烷
1,3,7-trimethylspiro[4.4]nonane
二、脂环烃的性质
1、取代反应
+ Cl2 h Cl
300℃
+
HCl
+
Br2
Br
H
2.51A H H 5 2 H 4 2.50A H
H 3 H 2.49A H
面和2,4,6平面，两平面间距50pm）
*3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒）
H 1 H H 2 H H 3
H 6 H H
H 6 H
H
H 2 1 H H
H H 4 H H
H 5 H H H 4 H 3 H
H 6 H H
+ H2 Ni
80℃
CH3CH2CH3
+
H2
Ni
200℃
CH3CH2 CH2CH3
+
大环加氢更困难
H2
Ni
300℃
CH3CH2CH2CH2CH3
②、加卤素
CCl4 室温
+
Br2
CH2BrCH2CH2 Br
+
Br2
CH2BrCH2 CH2 CH2Br
环戊烷以上难与溴进行开环加成，但升高温度则发生自由基取代
+
HBr
+
Cl2
紫外光
Cl + HCl
机理；自由基取代
2、氧化反应
环烷烃在常温下不易被氧化，但在加热时，用强氧 化剂可氧化。
钴催化剂
+
O2
OH
+
O
150～160℃
0.8～1MPa
工业上生产己二酸
OH H 空气 ， 3BO3 O
150～160℃
+
工业上生产尼龙-12
3、加成反应 三、四元小环虽然没有碳碳双键，但与烯烃相似， 易开环进行加成反应，这是小环环烷烃的特殊反应 。 ①、加氢
脂环烃
环烃的分类 环烷烃 脂环烃 环烃 环烯烃 环炔烃
单环烷烃 桥环烷烃 螺环烷烃 联环烷烃
芳烃
单环芳烃 多环芳烃 非苯芳烃
多苯代脂烃 联苯 稠环芳烃
脂环烃
碳干为环状而性质和开链烃相似的烃类。
一、分类、异构和命名 1、分类
环烷烃 脂环烃 环烯烃 环炔烃 CnH2n CnH2n-2 CnH2n-4
环丙烷的立体异构
CH3
CH3
CH3
H
H
H
H
CH3
反式异构体还有旋光异构体
CH3
H
H
CH3
H
CH3
CH3
H
环丁烷的立体异构
CH3 CH3 H H
H CH3 H CH3
环己烷的立体异构
H CH3 H CH3
H CH3 CH3 H
环己烷的立体异构也可用构象式表示
CH3
CH3
顺式
CH3 CH3 H3C CH3
环烯烃性质同烯烃相似 亲电加成 反式加成
Br
+
Br2
Br
α -H被取代
H + O
NBr 回流
Br +
O
NH
65~68% O
O
NBS
环丙烷也不同于烯烃，环丙烷对氧化剂较稳定。
KMnO4
H+
COOH
所以KMnO4可用于鉴定环丙烷和丙烯，也可除去环丙 烷中的丙烯
二、脂环烃的结构
1、燃烧热与稳定性
1mol化合物完全燃烧生成CO2和H2O所放出的热量。
②、在螺字后面的方括号中，用数字标出两个碳环除 了共有碳原子数目，由小到大排列，用圆点隔开。
③、编号是从较小环中与螺原子（共有碳）相邻的一 个碳原子开始，经过共有碳原子到较大的环。 ④、写出母体的名称：螺、带有数字的方括号、母体 烃的名称三部分共同组成母体的名称。
若有取代基，取代基的编号和名称放在母体前。 若有多个取代基，中文命名时，取代基的位次按顺序 规则由小到大排列。英文命名时，取代基的位次按英 文字母排列。编号的方式若有各种选择时，要使取代 基的号码尽可能小。
环十五烷
9
10 15
5981
6636 9885
665
664 660
环庚烷
7
4637
662
开链烷烃
659
环越小,每个-CH2-的燃烧热越大，能量越高，越不 稳定。至环己烷-CH2-的燃烧热趋于恒定。
数据表明环的稳定性是由环烷烃的成环方式不同， 即环的大小不决定的。
燃烧热的数据表明， 五元和五元以上的环烷烃都是稳定的
二环[4.4.0]癸烷
bicyclo[4.4.1]decane
2，8-二甲基-1-乙基二环[3.2.1]辛烷
2,8-bimethyl-1-ethylbicyclo[3.2.1]octane
5、螺环脂环烃的命名
单环之间共用一个碳原子的多环脂肪烃为螺环烷烃。 命名原则（以二环为例） ①、根据成环碳原子总数称为螺某烷 。
顺反异构（5和6， 5和7）因成环碳原 子单键不能自由旋 转而引起的。
旋光异构
（6和7）
3、单环脂环烃的命名
定义：只有一个脂环的烃称为单环脂环烃。
命 名 步 骤
（1）确定母体: 没有取代基的脂环烃本身就是母体, 命名 时只须在相应的烃前加“环”(英文加cyclo), 环上有 取代基的脂环烃以环为母体还是以链为母体视情况而定。 （2）编号要符合最低系列原则。 （3）确定构型 带有两个或两个以上取代基时，分子有对称性。 构型用顺反表示，分子没有对称性，构型用R、S表示。 （4）按名称的基本格式要求写出全名。
（1） 环己烷的椅式构象
a 环己烷椅式(Chair Form)构象的画法
H 1 H H 2 H H 3 H H 4 H H
H 6 H H
5
锯架式
纽曼式
b
环己烷椅式构象的特点
H 1
*1. 有6个a (axial) 键，有6个e (equatorial) 键。 (已为1H NMR 证明)
*2. 有C3对称轴。（过中心，垂直于1,3,5平
2、环丙烷的结构 两个相邻原子以sp3杂化轨道交盖形成C-C σ 键时， 其对称轴不能在一条直线上交盖，而只能以弯曲的方 式交盖，因此交盖程度较少而不稳定，容易断裂，这 种键称弯曲键。
源自文库
sp3
sp3
这种由于弯曲而成的键引起键角偏差，有恢复成原 来状态的张力趋势，称角张力。键角偏离正常键角越多， 张力就越大。
偏转角度=
109°28′内角
2
N=3
偏转角度
24o44’
4
9o44’
5
44’
6
-5o16’
7
-9o33’
从偏转角度来看，五员环应最稳定，大于五员环或小于五 员环都将越来越不稳定。但实际上，五员，六员和更大的环型 化合物都是稳定的。这就说明张力学说存在缺陷。
由于弯曲键重叠电子云在两成键原子边线外侧， 容易被亲电试剂进攻，因重叠程度较少，易于断裂而 发生开环反应。 从环丁烷开始，组成环的碳均不在同一平面上， 角张力逐渐减小，环己环已恢复正常键角109.5°， 七至十二个碳的环虽无角张力，但由于环内氢原子之 间较拥挤而存在扭转张力。因此环己烷最稳定。
一些环烷烃的燃烧热
名称
环丙烷
成环 碳数
分子燃烧 热KJ.mol-1
CH2平均燃 烧热 KJ.mol-1
名称
环辛烷
成环 碳数
分子燃烧 热KJ.mol1
CH2平均燃 烧热 KJ.mol-1
3
2091
697
8
5310
664
环丁烷
环戊烷 环己烷
4
5 6
2744
3320 3951
686
664 659
环壬烷
环癸烷
CH3
实 例 一
CH3CHCH2CHCH2CH3
CH2CH3
乙基环己烷 ethylcyclohexane
2-甲基-4-环己基己烷 4-cyclohexyl-2-methylhexane
侧链比较简单, 以环为母体, 链为取代基, 侧链比较复杂, 以链为母体, 环为取代基。
CH3
实 例 二
CH2CH3 H3C
1,4-二甲基-2-乙基环己烷 2-ethyl -1,4-dimethylcyclohexane
CH3
1 3 5
H3C
CH2CH3
实 例 三
1,3-二甲基-5-乙基环己烷
CH3
5 3 1
H3C
CH2CH3
1-ethyl-3,5-dimethyl cyclohexane
用最低系列原 则无法确定选 哪一种编号时, 则用下面方法 确定编号。中 文, 让顺序规 则中顺序较小 的基团位次尽 可能小。英文, 按英文字母顺 序, 让字母排 在前面的基团 位次尽可能小。
两个环共用两个不直接相连碳原子的烃，称桥环烃。
两个环共用两个相邻碳原子的烃，称稠环烃。
命名原则
①、以二环作词头，按成环碳原子的总数称“某烷” 。 ②、在环字后的方括号中用数字标出两个桥头碳原子 之间的碳原子数，并按由大到小的顺序排列，数字之 间用下角圆点隔开。 ③、编号从一个桥头碳开始沿最长的桥到另一桥头 碳，再沿次长的桥回到第一个桥头碳，最短的桥碳 原子最后编号。
*若环上有取代基，则取代基的编号，名称放在母体前。若有 多个取代基：中文命名时，取代基的位次按顺序规则由小到 大排列；英文命名时，取代基的位次按英文字母排列；
*编号的方式若有各种选择时， 要使取代基的号码尽可能小。
实 例 九
7，7-二甲基二环[2.2.1]庚烷 7,7-bimethylbicyclo[2.2.1]heptane
③、每个碳原子上具有一个a键，一个e键，a键向上， 则e键向下，在环中上下交替排列。 ④、由一种椅式构象变为另一种椅式构象时，原来的a 键都转变成e键，原来的e键都变成a键。
⑤、一般情况下，以e键相连的构象占优势，R连在e键时， 是两个较大基团处于对位交叉的构象，是较稳定构象。 ⑥ 多取代时大的取代基优先处于e键，处于e键最多的是 最稳定构象，取代环己烷是各种构象的平衡混合体，其中 以稳定的构象为主。
稳定 反式
十氢化萘
H
H
H
H
反十氢化萘
顺十氢化萘
b.p.185℃
b.p.194℃
四、脂环烃的制法
1、芳香族化合物催化氢化
2,3、3, 4之间有四个正丁烷似的邻位交叉。
环己烷椅式构象的要点总结
① 、 C1、C3、C5和C2、C4、C6分别处于两个相互平行 的平面。
②、12个C-H键分两类 直立键（a键）:垂直于平面而与两个平行平面的对称 轴平行。其中三个向上，三个向下，交替排列。 平伏键（e键）:向环外伸出,与平面成190角。其中三 个向上斜伸，三个向下斜伸，交替排列。
小环 （3，4） 普通环（5，6） 中环 （7-12） 大环 （13以上） 角张力 不稳定 无角张力 无扭转张力 稳定 扭转张力 不稳定 无角张力，无扭转张力，较难形成， 自然界少有 。
3、环己烷的构象 环己烷是稳定环，C以sp3杂化，且不在同一平面上， 碳碳键夹角109.5º ，环己烷有两种极限构象。 椅式构象 船式构象
(2S)-2-methylbicyclo[2.2.2]octane
1
实 例 十
6 5
2 7 8 4
S
H CH3
(2S)-2-甲基二环[2.2.2]辛烷
3
实 例 十 一 实 例 十 二 实 例 十 三
3，7，7-三甲基二环[4.1.0]庚烷 3,7,7-trimethylbicyclo[4.1.0]heptane
有不饱和键存在时，应尽可能使重 键碳的位次最小，然后再根据最低系列 原则确定取代基的位次。
实 例 四
3 , 5 -二甲基环己烯
3,5-dimethyl cyclohexene
实 例 五
H3C H
CH3 H
顺-1,2-二甲基环丙烷 cis-1,2-dimethylcyclopropane
4、双环脂环烃(桥环烃、稠环烃)的命名（以二环为例）
③、加卤化氢
+ HBr CH3CH2CH2Br
与取代环丙烷反应符合Markovnikov规则 。
H + HBr Br
CH2CH2CHCH3
CH3 CH3 +
环丁烷以上难反应
HBr
CH3-C Br
CH-CH2 H
环戊烷和环己烷比较稳定，类似烷烃，主要发生取代，氧 化。环丙烷和环丁烷易破裂，类似烯烃，主要开环加成。
n=3~4 小环；n=5~7 普通环；n=8~12中环；n=12以上大环
按分子中所含碳环数目分类：
单环脂环烃：
双环脂环烃：
多环脂环烃：
2、单环脂环烃的异构现象
C5H10的同分异构体
CH2CH3 H
1 2 3 4
CH3 CH3 H H3C
7
CH3 CH3 H
5
CH3 H H
6
CH3 H
H
CH3
碳架异构体（1-5） 因环大小不同，侧 链长短不同，侧链 位置不同而引起的。
甲基在e键的构象95%，在a键的5%， 能量相差75.3KJ/mol
叔丁基在e键99.9%
自然界中具有活性的构象并非越稳定越好,如杀 虫剂六六六以γ -异构体效率最高。
Cl Cl
Cl Cl Cl Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Cl Cl
β -异构体(稳定性最大)
γ -异构体(效能最好)
4、脂环化合物的立体异构
5
*4. 环中相邻两个碳原子均为邻交叉。
(2) 环己烷的船式构象
a 环己烷船式 (Boat form) 构象的画法
锯架式
纽曼式
b 环己烷船式构象的特点: 1. 1,2,4,5四个碳原子在同一平面内，3,6碳原子在
这一 平面的上方。
2. 1,2和4,5之间有两个正丁烷似的全重叠, 1,6、5,6、
5-甲基螺[3.4]辛烷
5-methylspiro[3.4]octane
螺[5.5]十一烷
spiro[5.5]undecane
1，3，7-三甲基螺[4.4]壬烷
1,3,7-trimethylspiro[4.4]nonane
二、脂环烃的性质
1、取代反应
+ Cl2 h Cl
300℃
+
HCl
+
Br2
Br
H
2.51A H H 5 2 H 4 2.50A H
H 3 H 2.49A H
面和2,4,6平面，两平面间距50pm）
*3. 有构象转换异构体 。（K=104-105/秒）
H 1 H H 2 H H 3
H 6 H H
H 6 H
H
H 2 1 H H
H H 4 H H
H 5 H H H 4 H 3 H
H 6 H H
+ H2 Ni
80℃
CH3CH2CH3
+
H2
Ni
200℃
CH3CH2 CH2CH3
+
大环加氢更困难
H2
Ni
300℃
CH3CH2CH2CH2CH3
②、加卤素
CCl4 室温
+
Br2
CH2BrCH2CH2 Br
+
Br2
CH2BrCH2 CH2 CH2Br
环戊烷以上难与溴进行开环加成，但升高温度则发生自由基取代
+
HBr
+
Cl2
紫外光
Cl + HCl
机理；自由基取代
2、氧化反应
环烷烃在常温下不易被氧化，但在加热时，用强氧 化剂可氧化。
钴催化剂
+
O2
OH
+
O
150～160℃
0.8～1MPa
工业上生产己二酸
OH H 空气 ， 3BO3 O
150～160℃
+
工业上生产尼龙-12
3、加成反应 三、四元小环虽然没有碳碳双键，但与烯烃相似， 易开环进行加成反应，这是小环环烷烃的特殊反应 。 ①、加氢