第五章脂环烃x

C HCC H 3 K M nO 4 C H 3 H +
CH 3 CH 3
CH 3 CO O H+O C
CH 3
❖可用高锰酸钾溶液来区别烯烃和环丙烷衍生物。
❖可用高锰酸钾溶液来区别烯烃和环丙烷衍生物。
H2C CHCH3
不褪色
KMnO4
褪色
温故知新
··
H
H
CC
H
H
{ C = C
sp2-sp2 σ键 2p-2p π键
Br
H
CH3 C CH3
CH3-CCHH-CC2CHHCH22 CH2CCH2HH+222
CHCH3 H H HBHrH
HH
Br
CH3
CH3 C
CH3 CH CH2
6 7
C 5
H 4
3
1
2
83
螺 [5.5]十一烷
5-甲基螺 [3.4] 辛烷
10 1
2
5
螺[4.5]-6-癸烯
64
3
spiro[4.5]-6-decene
10-甲基螺[4.5]-6-癸烯 10-methylspiro[4.5]-6-decene
螺[4.5]-1,6-癸二烯 spiro[4.5]-1,6-decadiene
π键
3. 加成反应
C3~C4脂环烃易断环，环可以加成，似烯烃
A 加氢
CH2 + H H CH2 CH2
H2 8N0。iC
CH3 CH2 CH3
Ni
H2
2
0
0
。 C
CH3CH2CH2CH3
Ni
H2
3
0
0
。 C
C H 3C H 2C H 2C H 2C H 3
随环上碳的增多，环烷烃稳定性增大。
B 加卤素
3-甲基-1,4-环己二烯 3-methyl-1,4-cyclohexadiene
（B）二环烃 分子碳架中含有两个碳环的烃. 分为:
桥环烃 (桥烃)
二环[4.4.0]癸烷 (十氢化萘)
二环[2.2.1]庚烷 (降冰片烷)
螺环烃 (螺烃)
螺[4.4]壬烷
联环烃
联二环己烷
桥环烃 在脂环烃分子中,两个碳环共用两个或多个碳 原子时,称为桥环化合物.
写出下列化合物结构
二环[2.2.2]辛烷 2-甲基二环[3.2.1]辛烷 螺[2.4]庚烷
5-2 脂环烃的物理性质
❖在室温和常压下，环丙烷和环丁烷为气体，环 戊烷到环十一烷为液体，环十二烷以上为固体； ❖环烷烃的熔点、沸点、相对密度都比含同数目 碳原子的直链烷烃高； ❖脂环烃均不溶于水； ❖脂环烃的密度在0.688~0.853之间。
Br2
C C l4 室温
CH2CH2CH2 Br Br
Br2
C C l4 △
CH2 CH2 CH2 CH2
Br
Br
注意：不能用溴褪色的方法来区别环烷烃与烯烃。
C 加卤化氢
CH2 + CH2 CH2
H Br
HBr
CH2CH2CH2
H
Br
CH3 CH CH2 HBr
？
CH2
取代环丙烷
断键：断含氢最多和含氢最少的碳原子之间的键。 加氢：氢加到含氢多的碳上。 符合马氏规则
7
CH1 2CH3 2 CH3
8 CHCH3 3 CH2
6
5
4
2,8-二甲基-1-乙基- 二环 [3.2.1] 辛烷
定编号:
编号从一个桥头开始，沿最长桥到另一桥头碳,再沿 次长桥回到起始桥头碳,最后是最短桥的碳原子.
写取代基：
将取代基位次和名称放在“二环”之前即可.
英文名中二环用词头bicyclo-表示。
8
1
2
二环[3.2.1]辛烷
7
6
5
3
4
bicyclo[3.2.1]octane
二环[2.2.0]己烷 bicyclo[2.2.0]hexane
CH2 CH CH2 CH3CCH3
CH2 CH CH2
7,7-二甲基二环[2.2.1]庚烷 7,7-dimethylbicyclo[2.2.1]heptane
环烷烃 (通 环烯烃 (通
式CnH2n)
式CnH2n-2)
环炔烃 (通 式CnH2n-4)
环戊烷
环己烯
环辛炔
按环的大小： 小环3~4C，普通环5~7C， 中环8~11C，大环>12C。
按照分子中所含碳环的数目，可分为
单环脂环烃
二环脂环烃 多环脂环烃
环己烷
十氢化萘
立方烷
环戊二烯
CH3
甲基环己烷
降冰片烷 螺[2,4]庚烷
螺环烷烃
两个碳环共用一个碳原子的脂环烃.
螺原子
母体化合物： 词头[两环碳原子数目表示]母体. ①词头:螺 spiro ②两环碳原子数目表示由小环到大环，用圆点分开.
编号从较小环与螺原子相邻的碳开始，沿小环经 螺原子到较大的环. ③母体:按成环碳原子总数称为 “某烷”.
螺 Biblioteka Baidu2.4] 庚烷
9 8
7
1-甲基-4-异丙基环己烷 1-methyl-4-isopropylcyclohexane
4-环丙基辛烷 4-cyclopropyloctane
❖分子中有不饱和碳碳键，命名时应使不饱和 键上的碳编号最小。
1-甲基环戊烯 1-methylcyclopentene
3-甲基环戊烯 3-methylcyclopentene
桥头碳原子
CH2CH3 CH3
CHCH3 CH2
二环 [3.2.1]辛烷
母体化合物：词头[桥的表示]母体 ①词头：定环数。断几个C-C可成开链化合物，即为
几环.
②桥的表示:用阿拉伯数字表明每桥所含桥原子数目
(桥头碳不包括在内), 按由大到小的顺序排列, 数字之 间用小圆点分开,放在方括号中.
③母体:按成环碳原子总数称为 “某烷”.
原因：分子具有一定的对称性和刚性
5-3 脂环烃的化学性质
1. 取代反应
环烷烃
C-C, C-Hσ键牢固，化学性质稳定，似烷烃；
H + Br Br
Br2 300。C
Br HBr
Cl2 紫外光
Cl HCl
2 氧化反应
❖在室温下环烷烃难以氧化，和一般的氧化剂如酸 性高锰酸钾等不起反应。
C H 3 C H 3
第五章 脂环烃
alicyclic hydrocarbon
有机化学
主要内容
脂环化合物的命名； 环烷烃的典型构象和稳定性的关系； 环己烷的构象及其表示方法； 熟悉环烷烃的特性反应； 了解环的张力学说。
重点难点
桥环和螺环化合物的命名； 环己烷和取代环己烷的构象分析。
5-1 脂环烃的分类与命名
1 分类
按环上碳原子的饱和程度，可分为
篮烷 金刚烷
2 命名
（A）单环脂环烃
选母体化合物：
在相应脂环烃烃名称前加“环”字，称为“环某 烷”；“环某烯”；“环某炔”。
定编号： 使所有取代基编号尽可能小.
CH3 甲基 环戊烷
5 6 1 CH3
4
3 2 CH3
1,2-二甲基 环己烷
C
1
H
3
6
2
5
3 CH2CH3
4
1-甲基-3-乙基
环己烷
环丁烷 cyclobutane