第四章脂环烃有机
有机化学-脂环烃
半椅式
扭船式
船式
在室温下，由于分子热运动，环迅速翻转，由一种椅式
构象转变成另一种椅式构象。
4
1
2
3
2
3
6
5
1
6
5
4
在整个平衡中椅式构象约占99.9%。
⑴e键、a键
1
3
. . .2
. . .5
4
.
.
.
.
6
.
.
六个C分居两个平行平面（两平面相 距50pm)
每个C上有两个C-H键，其一为a键 （竖键或直立键）——垂直于平面。
......
另一为e键（横键或平伏键）——约 平行于平面。
•每个碳原子上都有一个直立键和一个 平伏键。 •十二碳氢键中，六个在环上，六个在 环下。 •相邻碳原子上的直立键（平伏键）处 于反位，相间的处于顺位。
翻转时，碳氢键的相对位置不变，但直立键变为平伏键， 平伏键变为直立键。⑵一取代源自己烷0.23nmH
H
1
3
H
2
环己烷C1、C3和C5上直立键的氢的 距离为0.23nm,几乎没有空间张力。
5
4
6
CH(CH3)2
CH(CH3)2
97 %
3%
※一取代环己烷中大基团处于e键的构象是稳定构象
（优势构象）。
⑶多取代环己烷
※环己烷多元取代物的最稳定的构象是e-取代最多的构象。
环上有不同取代基是，大的取代基在e-键的构象最稳定。
四、环烷烃的构象
环己烷存在最稳定的椅式构象, 环上C–C键间的夹角保持 109.5°, 所有相邻C–H键都处于较稳定的交叉式构象,环 内氢原子之间相距较远, 几乎无张力。
有机化学第四章脂环烃教案
课时授课方案课程名称：有机化学课次：19授课时间年月日第周星期第至节班新课内容：第四章脂环烃§4-1脂环烃的分类和命名§4-2环烷烃的构造异构现象§4-3环烷烃的物理性质脂环烃的命名习题新课目的 1.掌握脂环烃的分类和命名、结构特征及通式要求 2.了解环烷烃的构造异构现象和物理性质；教学重点：各类脂环烃的命名规则难点：课型：讲授教具名称：数量：智能培养培养学生的空间想象能力、理解记忆的能力及联系和综合应用知识的能力，发展内容：学生在科学探索中的兴趣。
总结新课 1. 脂环烃的分类和命名内容：2. 环烷烃的构造异构现象和物理性质布置作业：P50-1、2课后记：详案<Ⅰ>复习提问1.烷烃、烯烃、二烯烃以及炔烃这些有机化合物有哪些共同点？2.什么是烃？3.有机化合物按碳架分为哪几类<Ⅱ>引课：我们前面学习过按碳架将有机化合物分类，知道有机化合物中除开链化合物外还有脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物。
下面我们就开始学习脂环族类化合物中的烃——脂环烃。
<Ⅲ>讲授新课：第四章脂环烃脂环烃：分子中含有碳环结构，而性质与脂肪烃相似的一类碳氢化合物。
§4-1脂环烃的分类和命名一、分类1.根据脂环烃中成环碳原子数的多少三元环四元环五元环2.根据碳环的数目单环脂环烃二环脂环烃多环脂环烃2.根据碳环内有无不饱和键饱和脂环烃不饱和脂环烃其中单环饱和脂环烃——环烷烃环上含有不饱和键的脂环烃——不饱和脂环烃含有双键的——环烯烃含有三键的——环炔烃回顾有机化合物分类知识及已学习过的几类有机化合物共同点，在比照中引出脂环烃的概念。
留出部分时间给学生思考，并给于适当引导。
（板书课题）引出脂环烃的概念（多媒体呈现概念内容）通过教师讲述引入第一部分内容（板书小标题）（板书）（多媒体演示）直观形象的向学生演示脂环烃的各分类情况，并辅以适当说明——向学生讲解各分类的特点及例子。
有机化学第四章环烃
第四章 环烃
03:12
Ⅰ. 脂环烃
5
H2 C H2C CH2
环丙烷 环丙烷
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 or
(
)
H2C C H2
H2 C
CH2 CH2
第四章 环烃
03:12
Ⅰ. 脂环烃
26
二．化学性质 “大环似烷，小环似烯”，小环指3、4碳的环。角张力使其不稳 定，易被打开。没达到轴向重叠，电子被束缚的程度小。
1、催化氢化：Pt、Pd或Ni的催化下，环丙烷和环丁烷开环加成
+ +
H2
Ni 800C Ni 2000C
CH3 CH2 CH3
H2
CH3 CH2 CH2 CH3
(5)
IUPAC规则中规定：甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯
乙烯等少数芳烃也作为母体命名。例：对叔丁基甲苯， 就不叫做1-甲基-4叔丁基苯
第四章 环烃
03:12
Ⅱ. 芳香烃
38
（6）当两个取代基相同时，则作为苯的衍生物来命名
CH CH2
1,4-二 乙 烯基 苯 CH CH2
2、多环芳香烃
（1）联苯类：苯环间以一个单键相连的，例如：
第四章 环烃
03:12
Ⅰ. 脂环烃
24
不讨论构象，只考虑构型时，可将其简写为：
H
H
H
CH3
CH3
CH3
CH3
H
课堂练习：画出顺式1，3-二甲基环已环的椅式构象图
第四章 环烃
03:12
大学有机化学脂环烃
多样性来源
脂环烃广泛存在于自然界中，如 动植物体内的萜类、甾体等化合 物，以及石油、天然气等资源。
关键反应参与者
脂环烃在许多化学反应中扮演着 重要的角色，如烷基化、酰化、 氧化等，是实现有机合成转化的 关键物质。
对未来研究的展望
取代反应
总结词
脂环烃的取代反应通常涉及环上氢原子的替换，可以发生在环的侧链或母体碳原子上。
详细描述
脂环烃中的氢原子在一定条件下可以被其他基团取代，如卤素、醇、酸等。取代反应过 程中，一个基团被另一个基团替换，生成新的化合物。例如，环己烯与溴发生取代反应，
生成1-溴环己烯。
环的稳定性与反应活性
总结词
04 脂环烃的合成与转化
合成方法
01
烷基取代反应
通过烷基取代环状化合物的氢原子来合成脂环烃，常用的烷基取代剂有
卤代烃、醇和烯烃等。
02 03
环化反应
通过将两个带有特定官能团的烯烃或炔烃进行环化反应，合成脂环烃。 常见的环化反应有Diels-Alder反应、环加成反应和金属催化的环化反 应等。
氧化还原反应
应用
脂环烃在工业、医药和农业等领域有广泛的应用，如用作溶剂、 香料、染料、农药等。
03 脂环烃的化学反应
加成反应
总结词
脂环烃的加成反应通常涉及碳碳双键的打开，并伴随着新键 的形成。
详细描述
脂环烃中的碳碳双键在一定条件下可以与氢气、卤素、卤化 氢等发生加成反应。加成反应过程中，双键打开，形成新的 单键，从而生成新的化合物。例如，环戊烯与溴化氢发生加 成反应，生成溴代环戊烷。
03
决问题的能力。
02 脂环烃的基本概念
有机化学-第四章 环烃
环戊烷分子中，碳碳键的夹角为108°，接近sp3杂化轨 道间夹角，角张力很小，是比较稳定的环。
环己烷分子中6个碳原子不在同一平面上，碳原子之间的 键角为109°28′，分子中没有张力。
大环原子在不同的平面内，键角接近正常的键角，为
无张力环。
环三十烷
三、环己烷的构象
1 椅式构象和船式构象
六个碳原子均为sp3杂化，在保持键角109°28′不变的情况
H2SO4
NO2 NO2
甲苯硝化比苯容易，主要产物为邻位和对位取代产物。
CH3
HNO3 , H2SO4 30℃
CH3 NO2 +
CH3
NO2
(3) 磺化反应 苯与浓硫酸加热，或与发烟硫酸在室温下作用，生 成苯磺酸。苯磺酸也是强酸，酸性与硫酸接近。
浓 H2SO4 , 80℃ or H2SO4(SO3) , 室温
2 直立键和平伏键
椅式构象中的碳氢键可以分为两类，6个碳氢键与分
子的对称轴平行，叫做直立键或a键。
另外6个碳氢键指向环外，与直立键成109°28′的角， 平伏着向环外伸展，叫做平伏键或e键。
一个椅式构象的环己烷，可以通过碳碳单键的旋转变成 另一种椅式构象，叫做转环作用。
X
X
当环己烷上的氢原子被其它基团取代后，由于其它基团 都比氢原子大，所以取代基以e键和环相连占优势。
环己烷以上的环烷烃则很难发生加氢反应。
2 与溴的作用
环丙烷在室温下可以和溴进行亲电加成反应，生成开
链化合物。环丁烷要在加热条件下才能和溴加成。
+ Br2
BrCH2CH2CH2Br
1,3-二溴丙烷
+ Br2
Δ
BrCH2CH2CH2CH2Br
高中有机化学-第四章_脂环烃ppt
(1) 环烯烃的加成反应
• 易发生加氢,加卤素,加卤化氢和加硫酸等反应.
Br Br
例:
+ Br2 CCl4
CH3 + HI
H3C I
•
环烯烃的性质与开链烯烃类似，易发生加成、氧化、α-
H取代等反应。例如：
CH3
H2/Ni
HBr
Br CH3
CH3
Br2 KMnO4
Br CH3 Br
CH3 O COOH
1
6
2
12
12 3
123
5
3
4
1-甲基-1-环己烯
4
6
5
3-甲基-1-环己烯
例：带有侧链的环烯烃命名
CH3 6 1 CH3
5
4
2
3
1,6-二甲基-1-环己烯
5
4
1
3
2
5-甲基-1,3-环戊二烯
第二节 环烷烃的构造异构现象
饱和环烷烃的通式：CnH2n
CH3 H3CHC CHCH3
HC CHCH2CH3
第四章、脂环烃
1
第一节 脂环烃的分类和命名
脂环烃——结构上具有环状碳骨架，而性质上与脂肪烃相似的 烃类，总称脂环烃.
开链烃/脂肪烃
烃
芳香烃
闭链烃
脂环烃
烷烃 烯烃 C C 炔烃Байду номын сангаасC C
饱和脂环烃（环烷烃） 不饱和脂环烃
(1) 环烷烃----饱和的脂环烃叫环烷烃，单环烷烃分子式
符合通式CnH2n.
环丙烷 H2C CH2 C H2
H2,Ni 300℃
CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
有机化学课件--第四章脂环烃
欢迎来到有机化学的世界。今天我们将探索脂环烃这一组合物，了解其定义、 特点、结构、化学反应以及在实际生活中的应用。
什么是脂环烃？
定义
脂环烃是一类具有环状结构且含有脂肪基团的有机化合物。
特点
脂环烃的骨架为碳环，不含杂原子，烷基称为脂基，环状结构导致化学性质独特。
类脂环烃的结构与示例
3
卤代烷环化
通过卤代烷的环化反应得到，如环丙烷环化为环丙基甲苯。
脂环烃的化学性质与反应
• 烷基脂环烃在氧化条件下易发生环内氧化作用，生成含有羟基或羰基的环状化合物。 • 类脂环烃可通过环内位阻、立体特异性、芳香性质等发生不同的化学反应。 • 环硅烷和环硅氧烷等特殊的脂环烃具有独特的缩合反应、断裂反应和环硅氧烷积分反应。
被广泛应用
脂环烃在工业、医药、生物学 等领域有着不可替代的作用， 是当今社会发展的重要支撑。
环保意义重大
研究和发展低排放、环保型新 材料和新工艺，是未来脂环烃 的发展方向。
与人工智能技术结合
结合人工智能技术，不断探索 新型催化剂、反应机制。
பைடு நூலகம்
脂环烃在生活中的应用
食品加工
如脂环烷代表食品添加剂：植物脂环酸、硬 脂环酸等，用于增加食品的稠度、保持柔软 度。
化学品制造
如环己烷广泛用于工业合成甲基环己烷，也 用于人工味料制造。
医药领域
如肝素和阿司匹林等药物的成分中含有脂环 烷结构。
生物学研究
如脂环烷、类固醇在生物学研究中有一定的 作用。
脂环烃的重要性及未来发展
萜类化合物
包括环烷类萜、环烯类萜、环 戊基萜等，常见于天然植物与 动物中。
类固醇
具有四环骨架中的三个6元环 和一个5元环，包括胆固醇、 睾酮、雌激素等。
有机化学4-5章(炔烃、二烯烃、脂环烃)
有机化学 4-5章中央电大农林医药学院有机化学4-5章（炔烃、二烯烃、脂环烃）重、难点提示和辅导一．命名1．炔烃的命名原则与烯烃相似，只要把名称中的“烯”字改为“炔”就可以了。
2．二烯烃的命名原则也与烯烃相似，所不同的有两点：一是选择含有两个双键的最长碳链为主链，二是书写名称时要标明两个双键的位置，称某二烯。
二烯烃的顺、反异构体的命名与烯烃相似，要把两个双键的构型分别表示出来。
例如：分析：对于C 2和C 3的双键，按照“次序规则”，两个较优基团在双键碳原子的同侧，为Z 型；C 4和C 5双键，两个较优基团在双键碳原子的两侧，为E 型。
因此，化合物被命名为：2Z ，4E-2，4-庚二烯3．脂环烃：不含取代基的脂环烃根据碳原子数叫“环某烷”或“环某烯”；含有取代基的环烷烃，命名时应使取代基的编号最小；含有取代基的不饱和环烃，命名时从不饱和键开始编号，使取代基的位次数最小；含有两个取代基的环烷烃，存在顺、反异构体，命名时应表示出来，取代基在环平面同侧的称顺式，反之，为反式。
例如：二．结构1.碳原子的杂化炔烃分子中叁键碳原子是sp 杂化。
sp 杂化是由s 轨道和一个p 轨道杂化形成两个能量均等的轨道，两个sp 杂化轨道对称轴之间的夹角是180º（成一条直线）。
两个未参与杂化的p 轨道互相垂直，并且都与两个sp 杂化轨道对称轴组成的直线垂直。
二烯烃的双键碳原子与烯烃相同，都是sp 2杂化。
2．炔烃中的碳-碳三键是由一个sp-sp 重叠的σ键和两个π键所组成。
3．同分异构炔烃只有碳架异构和位置异构，无顺反异构；二烯烃与烯烃相同，有碳架异构、顺反异构、（双键）位置异构；脂环烃有（取代基）位置异构，如1，2-二甲基环丁烷与1，3-二甲基环丁烷，顺反异构，如顺-1，2-二甲基环丁烷与反-1，2-二甲基环丁烷，碳架异构，如甲基环丁烷与乙基环丙烷。
在环己烷的构象中，椅式比船式稳定；在一取代环己烷的构象中，取代基在e 键的比在a 键的稳定；在多取代环己烷的构象中，取代基尽可能多的在e 键。
有机化学第四章脂环烃
Br
Br
溴褪色 可用于 鉴别环 烷烃
不起加成，而是取代反应
（3）加HX, H2SO4
HBr H2SO4
CH3 CH3
CH3 CH3 C CH CH3 Br CH3 CH3 C CH CH3 OSO3H
H2O
CH3 CH3
CH3 C CH CH3 OH
加成时符合马氏规则，氢原子加在含氢较多的碳原子上。
对称轴
H
H
H
H
H H
H
H H
H H
H
环己烷的直立键和平伏键
直立键 平伏键
（2）一元取代环己烷的构象 一元取代环己烷中，取代基可占据a键，也可占据e键，但占据e键的构象更稳定。
例如：
H
CH3
H
H
室温
7%
H CH3
H H
93% 内能比a型少 75.3KJ/mol
（2）二元取代环己烷的构象 二元取代环己烷，是以取代较多e键的构象为最稳定。
2.举例 1,2-二甲基环戊烷
1-甲基-4-乙基环己烷
1-甲基-4-异丙基环己烷
顺-1,2-二甲基环丙烷
反-1,2-二甲基环丙烷 3-甲基-3-环丙基戊烷
（4）环上取代基复杂时，可环做取代基，链为主体。
（二）环烯烃或环炔烃
母体为“环某烯”或“环某炔”，编号从不饱和碳原子开始
环戊烯
3,4-二甲基环己烯
1
4
2
3
6
5
椅式构象
船式构象
2.物理方法测出 （1）船式环己烷比椅式能量高26.7kJ/mol，在常温下环己烷几乎完全以较稳定的椅式 构象存在。 （2）椅式构象稳定的原因是相邻碳原子的键都处于交叉式。 （3）船式构象不稳定的原因是在船式中碳原子的键（2，3和5，6）处于全重叠式的位 置，斥力较大，Van de waals张力较大。
大学有机化学第四章 环烃
目前有关苯的结构还没有更好的表达方式, 一般沿用的有： 或
物理性质 (physical property) 多数是无色有芳香味的液体，易挥发，蒸汽有毒（也 有的芳香烃很臭！）。相对密度小于1，不溶于水，能溶 于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂。 化学性质 (chemical property) 芳香烃具有其特征性质——芳香性（易取代，难加 成，难氧化）。 1．取代反应 （1）卤代
3. 二元取代物的定位效应 1）原有取代基定位效应一致，第三个取代基进入它们 共同确定的位置。
CH3 (>99%)
COOH
COOH Br
NO2
(100%)
SO3H
(80%)
(20%)
2）两个取代基定位效应相矛盾，由基团致活能力顺序 判断第三个基团取代的位置。
①.两个基团不同类，定位效应受邻对位取代基控制。
HONO2 + HOSO2OH
[H2O+-NO2] + SO4H - H2 O NO2
H
- H+
+ NO2 π络合物 H+ + SO4H
NO2 σ络合物
NO2
NO2
H2SO4
3．磺化
2 H2SO4
O
SO3
S
O
δ
+ H3O+ + HSO4
H
+
δ
H+
SO3H
O
SO3
苯环上取代基的定位规律（定位效应或称取向效应）
X X X
缺点：3.
一般单、双键的键长分别为 ： 0.154nm 和0 .134 nm而实际苯分子是一个正六边 形构型，且碳碳间键长完全相等，均为 0 .139nm （介于一般单、双键键长之间）
大学有机化学之脂环烃ppt课件
蝴蝶型(环丁烷)
信封型
扭曲型 环戊烷
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
环丁烷
环戊烷
环己烷（六元环）最稳定，其次是环戊烷 （五元环）；大环都是稳定的；小环中的 环丙烷最不稳定，其次是环丁烷。
(四) 环烷烃的结构与稳定性
燃烧热:指1mol化合物完全燃烧生成二氧化碳和 水所放出的能量，其大小反映了分子能量的高低。
名称
成环 分子燃烧热 碳数 /KJ·mol-1
－CH2－的 平均燃烧热
/KJ·mol-1
名称
成环 碳数
分子燃烧热 /KJ·mol-1
－CH2－的 平均燃烧热
/KJ·mol-1
环丙烷 3
+ H2 2N00i。C CH3 CH2 CH2 CH3
+ H2 3N00i。C CH 3 CH 2CH 2CH 2CH 3
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
（乙）加卤素
• 按照分子中所含碳环的烯 甲基环己烷
二环脂环烃
十氢化萘 降冰片烷
多环脂环烃
螺[2,4]庚烷
立方烷 棱烷
篮烷
金刚烷
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
环戊烷
环己烯
环辛炔
脂环烃的构造异构现象比脂肪烃复杂，如环烷烃C5H10 的构造异构体有：
上海交通大学有机化学课件第四章脂环烃
两种椅式构象的相互转变
一元取代物的优势构象：
取代基处于a键时：
取代基处于e键时：
一元取代物的优势构象： 取代基处于a键时：
取代基处于e键时：
一般环己烷的一元取代物倾向于连在碳环的e键上，取代基 越大则越明显。
杀虫剂六六六的构象 β-异构体
γ-异构体
十氢化萘的构象
萘 顺式十氢萘
二环[1.1.0]丁烷 2,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷
二环[3.2.1]辛烷
三环[2.2.1.02,6]庚烷
螺环烃：单环之间共用一个碳原子（螺原子）的多环烃
螺[4.5]癸烷 螺[5.5]十一烷
4-甲基螺[2.4]庚烷
编号：从螺原子上的小环开始，由第一个环顺序编到第二个环
命名：先写词头螺，再在方括号内按编号顺序写出除螺 原子外的环碳原子数，数字之间用圆点隔开，最后写出 包括螺原子数在内的碳原子数的烷烃
随环的增大，张力逐渐减小；环戊烷的张力最小。然后 随环的增大，张力逐渐再增加
这与大环化合物的稳定性不服
环烷烃的稳定性
1930年，通过热力学方法研究环的张力。精确测量化合物的燃烧热。 燃烧热是1mol有机化合物完全燃烧生成CO2和H2O时所释放的能量
每个CH2单元的平均燃烧热ΔH可以来衡量环的相对稳定性
船式构象
6个邻位交叉构象 无角张力，无扭转张力, 无空间位阻
船式构象
C1和C6，C3和C4处在重叠构象 无角张力，有扭转张力, 空间位阻 高于椅式构象29.7 kJ/mol 在这两种构象中，椅式构象比船式构象稳定，在常温下几 乎全部为椅式构象，占动态平衡的99.9%
有机化学第四章环烷烃
书P57
4′.2.2 苯的物理性质 .2.2
无色液体，比水轻，有毒 无色液体，比水轻，有毒。
4′.2.3 化学性质 .2.3 （1）亲电取代反应 a 卤代
+ Br2 Fe or FeBr3 Br + HBr
Br + Br2 Fe or FeBr3 Br +
Br + Br HBr
书P58
引入卤素活性： 引入卤素活性： Cl2>Br2>I2 b硝化
共轭，共平面 共轭， 8个e 无芳香性
共轭，共平面 共轭， 10个电子 10个电子 有芳香性
不共轭 共轭， 共轭，共平面 4个电子， 14个电子 个电子， 14个电子 无芳香性 有芳香性
4′.1 芳香烃的分类及命名 4′.1 .1 分类
苯 单环芳香烃 苯的同系物 苯取代的不饱和烃 根据分子中含苯环的数目 联苯 多环芳烃 多苯代脂肪烃 稠环芳香烃 CH CH CH3
三元环
书P47
按环的大小分为: 按环的大小分为:
四元环 五元环
单环脂环烃 按环的多少分为: 按环的多少分为: 二环脂环烃 多环脂环烃 4.1.3命名：与脂肪烃基本相同，只是在名称前加一“ 4.1.3命名：与脂肪烃基本相同，只是在名称前加一“环”字。 命名 （1）当环上连有两个或两个以上的取代基时，按着表示取代基的 当环上连有两个或两个以上的取代基时， 数字尽可能小的原则，将环编号，取代基不同时， 数字尽可能小的原则，将环编号，取代基不同时，则根据次序规则 较优的基团给以较大的编号。 ，较优的基团给以较大的编号。
3 3" 2" 1" 4 6"
5
2
6
2' 3' 1 1' 6' 5' 4'
有机化学--第四章脂环烃PPT课件
C H3 C H3 C H3
C H3
对 环 四个1,3-二直立键
0
两个甲基
对交叉 (0)
一个邻交叉
E = 43.8 = 15.2 KJmol-1 E = 3.8KJmol-1
E = (15.2 + 0 ) - ( 0 + 3.8 ) = 11.4 KJmol-1
既要考虑每个取代基对环的能量影响，也要考虑二个 取代基之间有无能量关系。
位置不同引起。
转引起。
20.12.2020
4
顺反异构
顺（cis）： 两个取代基在环同侧。 反（trans） ： 两个取代基在环异侧。
H 3C CH 3 HH
H 3C H H CH 3
CH 3
H CH 3
CH 3 H 3C H
顺-1, 4-二甲基环己烷
反-1, 4-二甲基环己烷
顺反异构是构型（configuration）异构的一种。
115.5 109.6 27.0 0 26.6 40.0 49.5 50.9
0
11
小环(C3～C4)；普通环(C5～C7)；中环(C8～C11)；大环(≥C12)。
热力学数据表明：
小 环 (环 丙 烷 )
普 通 环 (环 己 烷 )
697.1
依 次
658.6 每 个 C2H
单元CH2的燃烧热↑，环的稳定性↓。
Enb： H与H之间无，R与R之间有（邻交叉） EI ：C-C 154pm， C-H 112pm EI = 0
E： CCC=111.4o HCH=107.5o(与109o28’接近)E = 0
E： 都是交叉式。E = 0
椅式构象 是环己烷的优势构象
H
第四章 脂环烃
对结构复杂或支链上有官能团的化合物,也可把支链作 为母体,苯环当作取代基命名.
CH3 CH3-CH2-CH-CH-CH3
2-甲基-3-苯基戊烷
CH=CH2
C=CH
CH 3-C=CHCH3
苯乙烯 (乙烯基苯)
苯乙炔
2-苯基-2-丁烯
CH3CHCH2CHCH3 CH3
CH2CH=CH2
2-甲基-4-苯基戊烷
CH3 CMe3 的稳定构象是 CH3 CMe3
1.3
环烷烃的化学性质
三、四元环由于存在张力，许多性质 如同烯烃，化学性质活泼，乙烯容易加 H2、X2、HX，双键打开，所以三、四元 环也容易同这些试剂加成开环形成开链化 合物，五六员环没有张力，因此不容易开 环发生加成反应。
1、催化加氢
易
H2 , Ni
第四章 环烃
环烃是指分子中的碳架形成环状的碳 氢化合物。根据结构和性质我们把环烃分 成脂环烃和芳香烃两大类。 1. 2.
脂环烃 芳香烃
4.1
脂环烃
性质和脂肪烃即开链烃相似的环烃叫脂 环烃。脂环烃又可以根据碳环中是否含有重 键（双、三键）分为环烷烃、环烯烃和环炔 烃等：
1.1 异构现象和命名 1.2 环烷烃的结构 1.3 环烷烃的化学性质
NO2
慢
E G
G决定： ①E的位置（G 的邻、对或间位） ②芳环氢的活性（即速度）
G-定位基 ①邻位、对位定位基 致活基团： -N(CH3)
-NH2 -OH 强 -NHCR ; O -OR 中强 ; -R 弱
特点：直接和苯环相连的原子以单键和其它原子相连
致钝基团： 间位定位基 致钝基团
-Cl , -Br
COOH
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试题库（习题）第四章 脂环烃一、命名下列化合物1．2.1－甲基－2－异丙基环戊烷 1,6－二甲基螺[4.5]癸烷3. CH 3C 2H 54.1－甲基－2－乙基环戊烷 螺[3.4]辛烷5.6. CH 3CH 3二环[2.2.1]庚烷 反－1,2－二甲基环丙烷7.CH(CH 3)28.Br异丙基环丙烷 5-溴螺[3.4]辛烷9.3)2310.顺－1－甲基－2－异丙基环己烷 2,7,7－三甲基二环[2.2.1]庚烷11.CH 312.Cl Cl6－甲基螺[2.5]辛烷 7,7－二氯二环[4.1.0]庚烷二、写出下列化合物的结构式1、环戊基甲酸2、4－甲基环己烯COOHCH 33、二环[4.1.0]庚烷4、反－1－甲基－4－叔丁基环己烷(CH 3)3CH 35、3－甲基环戊烯6、5,6－二甲基二环[2.2.1]庚－2－烯CH 3CH 3CH 37、7-溴双环[2.2.1]庚－2－烯 8、2,3-二甲基-8-溴螺[4.5]癸烷HBrCH 3CH 3Br9、4-氯螺[2.4]庚烷 10、反－3－甲基环己醇ClCH11、8-氯二环[3.2.1]辛烷 12、1,2-二甲基-7-溴双环[2.2.1]庚烷ClCH 3H CH 3Br二、完成下列反应式1．+CH 3O 2．+ CH 2CHClC OCH 33．CH 3CHCH 2CH 2+ HBr4．+COOEtCOOEtCH CH 2CH 3CH 3BrCOOEtCOOEt5．CH 3CH CH 2CH 2+ HCl6．CH 3+COOCH 3COOCH 3Cl CH CH 2CH 3CH 3COOCH 3CH 3COOCH 37．CH 3+CH 3COOCH 3COOCH 38. H 3CH 3CCH 2CH 3Cl 2+COOCH 3CH 3CH 3COOCH 3C 2H 5Cl C CH 2CH CH 3ClCH 39．+OCH 310. HBrH 3CH 3CCH 2CH 3+C OCH 3CH 3CH 3CH C CH CH 3Br11．CH OHCH CH 3KMnO 4 12.CH C +CH 3CH3KMnO 4CH 3CH OH OHCH H 3CC CH 3OCH 3＋COOH13.H 2SO 4H 2O+CH 314.+COOCH 3CH 3OOCOH CH CH 2CH 3CH 33315.+CO 2CH 316. CHO+COOCH 3CHO17.+18. C O C O+OC O C OO19． +CH 320.+COOCH 3COOCH333COOCH 3COOCH321. NO 2CH 2+22. hvNO 2CH 2三、回答下列问题1．请写出顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷的稳定构象。
C(CH 3)3HCH 3H2．请写出反-1-甲基-3-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2HCH 3H3．请写出反-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 34. 画出反－1－叔丁基－4－氯环己烷的优势构象。
C(CH3)3Cl5．请写出顺-1-甲基-2-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 3H6．写出异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2H7．画出反－1,4－二乙基环己烷的最稳定构象。
C 2H 5HC 2H 5H8．请写出顺-1-甲基-3-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 39．画出顺－1－氯－2－溴环己烷的优势构象。
H ClBr H10．画出反－1,3－二羟基环己烷的最稳定构象。
H OHOHH四、用化学方法鉴别下列化合物1．苯乙炔 环己烯 环己烷加溴水使溴水不褪色的为环己烷，余者加Ag(NH 3)2+有白色沉淀为苯乙炔。
2. 1－戊烯 1,2－二甲基环丙烷加KMnO 4不褪色的为1,2-二甲基环丙烷。
3．2-丁烯 1-丁炔 乙基环丙烷加KMnO 4不褪色的为乙基环丙烷，余者加Ag(NH 3)2+有白色沉淀为1－丁炔。
4. 环丙烷与环丙烷 5．1,2－二甲基环丙烷与环戊烷加溴水使溴水褪色的为环丙烷。
加溴水褪色的为1,2-二甲基环丙烷。
6.乙基环丙烷和环戊烷 7．乙基环丙烷和乙烯基环丙烷加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
加KMnO 4褪色的为乙烯基环丙烷。
8.环己烯与异丙基环丙烷 9．丁烷和甲基环丙烷加KMnO 4褪色的为环己烯。
加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
10. 1,3－环已二烯与环己烯加顺丁烯二酸酐产生白色沉淀的为1,3－环己二烯。
11．甲基环丁烷和环己烷加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
12.环丁烯与1,3－丁二烯加顺丁烯二酸酐产生白色沉淀的为1,3－丁二烯。
五、合成题1．以乙炔为原料合成 CNCH 2H 22CH2CH 2CH CH CH 2CHCH CLindlarCH 2CN△CN ＋OHCH 2CH CH CH 2+CH CHHCN2．以乙炔和丙烯为原料合成CH 2ClCH 2H 22CH2CH 2CH CH CHNH CHCH CLindlarCH2CH 2CH 2 △Cl ℃＋CH 2CH CH CH CH 2ClCl +CH 3500CH CH 23．以环己醇为原料合成（已二醛） OHC－(CH 2)4－CHOCHO(1)(2)O 3(CH 2)4OHC Zn/H 2O4．以必要的烯烃为原料合成CNCH 2Na Br CH 2CN CNNBSCH CH 2+CH3CH CH 2Br CH 2CH 2CNCN2+CH 2CH CH 25．以烯烃为原料合成 ClCH 2ClClCH 2Cl ℃＋2CH CH 2ClCl +CH 3500CH CH 2Cl＋CH 2Cl Cl 2Cl CH 2Cl6．从1－甲基环己烷出发合成反－2－甲基环己醇。
Br 2H 3CCH 3+hv Br3六、推测结构1．某烃C 3H 6(A)在低温时与氯作用生成C 3H 6Cl 2(B)，在高温时则生成C 3H 5Cl(C)。
使(C)与碘化乙基镁作用得C 5H 10(D)，后者与NBS 作用生成C 5H 9Br(E)。
使(E)与氢氧化钾的酒精溶液共热，主要生成C 5H 8(F)，后者又可与丁烯二酸酐发生双烯合成得(G)。
试推测由(A)到(G)的结构式。
（A ）CH 3CH CH 2； （C ）CH CH 2CH 2Cl ； （D ）CH 2CH 3CH CH 2CH 2（B ）CH CH 3CH 2；（E ）CH CH 2CH 3CH CH 2Br ；（G ）C OC O CH 3O（F ）CH CH 3CH CH CH 2；2．有(A)，(B)，(C)，(D)四种化合物分子式均为C 6H 12，(A)与臭氧氧化水解后得到丙醛和丙酮，（D ）用臭氧氧化水解后只得到一种产物。
（B ）和（C ）与臭氧或催化氢化都不反应，（C ）分子中所有的氢原子均为等价，而（B ）分子中含有一个CH 3—CH < 结构单元。
问（A ），（B ），（C ），（D ）可能的结构式？ （A ） ；（B ）CH C 2H 5CH 3；（C ）CH CH 3CH 3CH 或 C 2H 5CH CH 23．化合物（A ）分子式为C 4H 8，它能使溴水褪色，但不能使稀的高锰酸钾溶液褪色。
1mol （A ）与1molHBr 作用生成（B ），（B ）也可以从（A ）的同分异构体（C ）与HBr 作用得到，化合物（C ）分子式也是C 4H 8，能使溴水褪色，也能使稀的高锰酸钾溶液褪色，试推测化合物（A ），（B ），（C ）的构造式。
（A ）CH 3C 2H 5CH 3C CH ； （B ）CH 3； （C ）（D ）C 2H 5CH 3CH 2CHCH 或 H 3C CH 3C H 3C CH 3C4．化合物（A ）分子式为C 7H 14，具有旋光性。
它与HBr 作用生成的主要产物（B ），（B ）的构造式为：(A)H 3C C 2H5H 3C* ； (B) (CH 3)2CH 3CH CH 2CH 3C Br第五 章对映异构体一、给出下列化合物名称1．C CH CH H CH 32H 2； 2.CH 2ClH3； 3. Cl3CH CH 2Br(R)－3－甲基－1－戊烯； (R)－1－氯－2－溴丙烷； (R)－2－氯－1－溴丙烷4.ClC 2H 5CH 3H ； 5.3H 5 ； 6.CH 3CHO HC 3H 7 (S)－2－氯丁烷； (S)－2－氨基丁烷；(R)－2－甲基戊醛3 ； 9.COOH OH CH 3HO H H 反－2－甲基环己醇； 顺－1－氯－2－碘环戊烷； (2R ,3S)－2,3－二羟基丁酸10.ClCH 3BrC 2H 5HH ； 11.CHCH 2C 2H5H ； 12.C 2H(2S ,3S)－2－氯－3－溴戊烷；(R)－3－溴－1－戊烯；(S)－2－氯丁酸 二、由名称写出结构1．(S)－α－氯代乙苯；2. (R)－3－甲基－1－戊炔；3. (R)－2－溴丁烷C 6H 5CH 3H Cl CH 3CHC C 2H 5HCH 3Br 2H 5H 4．(S)－2－丁醇 ；5. (S)－3－氯－1－戊烯；6. (R)－2－甲基－1－溴丁烷OHCH 32H 5HCH 2CH CH 3Cl C 2H 5CH 2CH 3Br2H 5H 7．(R)－2－羟基丙酸 ；8. (2S,3R)－2－溴－3－碘丁烷COOH OH3H 3CH 3Br H H I9．(2R,3R)－2,3－二氯丁烷；10. (2S,3R)－2,3－二溴戊烷Cl CH 3ClCH 3HH CH 3Br Br 2H 5H H三、回答下列问题1．下列化合物中为R-构型的是（ ）a. 3HCH 2CH 3Brb.ClHCH 2CH 3CH CH 2 c. COOH CH 3BrHO； 答：a,c ； 2．下列化合物中有旋光性的1.; 2. 3. 4.; 5. 6. 7.; 8.是（ ）a.2H 5b.Cl c..CH 3CH 3Br H OH H；答：b,c ；3．下列化合物中为R-构型的是（ ）a.CH 3H NH 2C 6H 5b. CN CH 3H HOc.CH 2ICH 3H；答：a,b ；4．指出下列化合物中为S-构型的是（ ）a.CH 3Cl C 2H 5NCb. Br HCH 2CH 33H 7d.CH 2NH 2CH CH 3H；答：b,d ；5.下列化合物中为S-构型的是（ ）a. CH 3H NH 2C 6H 5b. Cl HCH 2CH 3CHCH 2c. NH 2CH(CH 3)2C 2H 5Hd.CH 3HHOCHO ；答：b,c ；6. ．下列化合物中无旋光性的是（ ）a.HOH b.c.C 2H 5H 5C 2H OHHOHd.CH 3CH 3Br H OH H；答：a,c ；7．下列化合物中为R-构型的是（ ）a.3HCH 2CH 3Br b. Cl HCH 2CH 3CHCH 2c. COOH CH 3Br HOd.HCOOHH 2N2OH ；答：a,c ；8．下列化合物中有旋光性的是（ ）a.33H 7 b.H 3 c. Cl CH 3Cl H 3C HHd. OH NH 23CH 3H H 答：a,c ；9．下列构型中那些是相同的，那些是对映体？(A)(B)(C) 3(A)与(B)为对映体，(B)与(C)为对映体，(A)与(C)为同一构型。