chapter2环烷
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• 按环上碳原子的饱和程度，可分为： 环烷烃(通式CnH2n) 环烯烃(通式CnH2n-2) 环炔烃(通式CnH2n-4)
环戊烷 环己烯 环辛炔 环烷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：
CH2CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
环戊烷 甲基环丁烷
乙基环丙烷 1,1-二甲基环丙烷 1,2-二甲基环丙烷
CH2 + HBr
CH3 CH CH2 CH3 Br H
CH3 CH CH3 CH2 CH2 CH3 + HBr
CH3 CH3 CH3 C Br CH CH2 H
(4) 环烯烃的化学性质
亲电加成
+ Br2
反式加成
Br H H Br
反-1,2-二溴环己烷
(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。
a a a a a
e e e e e e
环己烷由一种椅型构象翻转为另一种椅型构象 时，原来的a键都变为e键，原来的e键都变为a键。
处于同一平面上 的三个碳原子 椅式构象 立体图
a键
e键
取代环己烷的构象
一、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：
多取代的环己烷，一般取代基处于e键最多的构象最 稳定。例如杀虫剂六六六的最稳定构象是β－异构体 而不是γ－异构体：
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Cl Cl Cl Cl Cl
γ－异构体(高活性)
β-异构体(低活性)
(六) 脂环化合物的顺反异构
当环上连有有两个或两个以上取代基时, 产生顺反异构。
H H
由环丙烷到环戊烷，随环增大，每个亚甲基单元 的燃烧热依次降低；由环己烷开始，亚甲基单元的 燃烧热趋于恒定。
C C C
环丙烷分子轨道图
环丙烷三个碳原子处在同一个 平面，三元环键角应是60，但 环上C原子sp3杂化要求轨道夹 角保持109. 5，这样，在三元环 中每个碳碳单键向内压缩24.8， 以适应环的几何构造。压缩产 生了角张力，使分子能量升高， 环不稳定。易开环。 由于角张 力作用，使得环丙烷和环丁烷 分子稳定性下降，容易发生加 成反应使环打开。
The molecular orbital of cyclopropane
在环丙烷分子中，每个C原子中有两个杂化轨道发 生了弯曲，以便倾斜着重叠成键，这样形成的σ键的 电子云不是分布在一条直线上，而是分布在一条曲 线上，这样的σ键称为弯曲σ键，简称弯曲键。
弯曲键的特点：
① σ键的电子云分布在一条曲线上，无对称轴； ② σ键键能小，因而易断裂，易开环； ③ 环的张力大，分子能量高，易开环。
原因：a键取代基结构中的非键原子间斥力比e键取代基的大（因 非键原子间的距离小于正常原子键的距离所致）。从下图中原子 在空间的距离数据可清楚看出。取代基越大e键型构象为主的趋势 越明显。
二元取代环己烷的构象
（1）1，2-二取代
（2）1，3-二取代
其他 二元、三元等取代环己烷的稳定构象，可用上述同样方法得知。 小结：1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。 2°一元取代基主要以e键和环相连。 3°多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。 4°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。
1
3
环己烷椅式构象：无角张力，也无扭转张力， 是无张力环。
2）船式构象
扭转张力
H 1 H 4 2 3 H H H 5 6 H H H
H H
室温下，环己烷的各构象异构体中，椅式构象为优势构象， 在异构体中最高占99.9%。
椅型构象和船型构象可以互相转变。船型环己 烷比椅型能量高30kJ· -1，常温下平衡体系主要以 mol 稳定的椅型构象存在。
（甲）加氢
Ni + H2 80。 C Ni + H2 200。 C
+ H2
CH3 CH2 CH3
CH3 CH2 CH2 CH3
Ni 。 300 C
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
（乙）加卤素
+ Br2
CCl4
CH2 CH2 CH2 Br Br
1,3-二溴丙烷
+ Br2 heat
CH2 CH2 CH2 CH2 Br Br
R
甾环结构
1 2 3
不能用溴褪 色的方法来 区别环烷烃 与烯烃！
1,4-二溴丁烷
（丙） 加卤化氢
+ HBr
CH3CH2CH2 Br
环的断裂发生在取代基最多和取代基最少的碳 原子之间。（符合马氏规则）即：氢加到含氢多的 碳原子上，卤素加到含氢少的碳原子上。
CH3
+ HBr
CH3CH CCH3 CH3 Br
CH3 CH CH2
• 按照分子中所含碳环的数目，可分为：
单环脂环烃
环己烷
CH3
环戊二烯
甲基环己烷
二环脂环烃
十氢化萘 降冰片烷 螺[2,4]庚烷
多环脂环烃
立方烷 棱烷
篮烷 金刚烷
P27习题2.14
(二) 脂环烃的命名
• 单环脂环烃
(1) 在相应烷烃名称前加“环”字，称为“环某烷”； CH3 (2) 使所有取代基编号尽可能小；
H CH 3 CH 3 H
CH3 CH3
顺-1,4-二甲 基环己烷 若用构象式可表示为：
CH3 CH3
CH3
反-1,4-二甲 基环己烷
H3C
CH3
CH3
顺-1,4-二甲基环己烷
反-1,4-二甲基环己烷
(七) 脂环烃的主要来源和制法
脂环烃主要来源于石油。 (1)芳香族化合物催化氢化
OH
。 Ni,150~200 C + 3H 2 1.5MPa
CH3
6 5 4 3 1 CH3 2 CH3
1
6 5 4
2 3 CH2CH3
甲基环戊烷
3 2 1 5 4
1-甲基-3-乙基环己烷 (3) 环烯(或炔)烃编号时，把1,2位留给双(或三)键碳原子。
C2H5
CH3 3
1,2-二甲基环己烷
7
4
8 1 2
2 1 6
6 CH3
CH3
5 4 3
5
4-乙基环戊烯
3,5-二甲基环己烯
名 称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 环庚烷 成环 分子燃烧热 碳数 /KJ·mol-1 3 4 5 6 7 2091 2744 3320 3951 4637 －CH2－的 平均燃烧热 /KJ·mol-1 697 686 664 659 662 名称 环辛烷 环壬烷 环癸烷 环十五烷 开链烷烃 成环 碳数 8 9 10 15 －CH2－的 分子燃烧热 平均燃烧热 /KJ·mol-1 /KJ·mol-1 5310 664 5981 665 6636 664 9885 660 659
第六章
脂环烃
•(一)环烷烃的分类 •(二)环烷烃的命名 •(三)环烷烃的性质 •(四) 环烷烃的结构与稳定性 •(五) 环己烷及其衍生物的构象 •(六) 脂环化合物的立体异构 •(七) 脂环烃的主要来源和制法 •(八) 环戊二烯 •(九) 甾族化合物
脂环烃是由碳和氢两种元素组成的一类碳环化合物。
(一) 脂环烃的分类
环己烷分子中无张力；而七到十二个碳原子组 成的环烷烃，环内氢原子间的扭转张力使它们的稳 定性略有下降。 当环进一步增大时, 稳定性与环己烷相似。如 环二十二烷就是无张力环：
环二十二烷
环己烷的构象分析：
6 2
5
4
1
3
椅式构象
船式构象
1）椅式构象：
e 键
6 2
5
4
a 健
H H 2 H H 3 H 1 Fra Baidu bibliotek H 4 H H H H 5 6 H
2
2
4
CH3
8 CHCH5 6 3 6 5
3 CH2 4
2,8-二甲基-1-乙基二环[3.2.1]辛烷
(2) 螺环烷烃
共用一个碳原子的双环化合物， 共用碳原子称为螺原子。
按照“小环—螺原子—大环”的顺序编号，并使不 饱和键或取代基的位次尽可能小。
7 6 5 4 3 2 1
螺[2.4]庚烷
螺[5.5]十一烷
另外，环丙烷结构中六对氢原子相重叠，这 也促使环丙烷结构不稳定。
从环丁烷开始，成环碳原子均不在同一平面上。 最大程度地避免了氢原子之间的重叠而引起的分
子的不稳定，尽管如此环丁烷的角张力仍然很大。
蝴蝶型(环丁烷)
环戊烷分子中四个C原子在一个平面，另外一个亚甲基偏离 出平面，整个分子象一个信封，这种结构使碳碳键角保持正 常的109.5。在这种结构中，围绕不同碳碳键轴旋转，不同的 亚甲基转换成信舌，他们处在动态平衡中。
(1)工业来源和制法
环戊二烯主要存在于煤焦油分馏苯的头馏分和石油馏分热 裂解的C5馏分中。目前工业上是利用分离C5馏分获得。
+
℃002~
100℃
实验室是通过二聚环戊二烯加热裂解的方法来制 备纯的环戊二烯的。
介绍 甾族化合物
甾族化合物的结构特征是包含一个四环稠合的碳环骨架， CH3 同时还有三个侧链。
(1) 取代反应 (2) 氧化反应
+ Br2
+ Cl2
。 300 C
紫外光
Cl
Br
+ HBr
+ HCl
钴催化剂 + O2 150~160。 0.8~1MPa C,
OH+
O
环己醇
空气，H3BO3 。 150~160 C
环己酮
O
OH
+
环十二烷
环十二醇
环十二酮
3）加成反应（小环环烷烃特征反应）
• 环丙烷和环丁烷与烯烃相似，易开环进 行加成。 • 环戊烷以上的烷烃一般不能使溴的四氯 化碳溶液褪色。可以鉴别小环环烷烃和 开链烷烃。
7 1 2 4 3 5 6
1 7 CH2
2
CH
CH2
8 CH2 3 CH2
CH2 CH
6 5
CH2
4
2-甲基双环[2.2.1]-2-庚烯,
双环[3.2.1]辛烷
5
1 6 7 5 3 2
4 3 CH3 2
6 1
7
CH3 CH3
4
7,7-二甲基二环[2.2.1]庚烷
CH2CH3 1
7 1
7 3
3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚烷
5-甲基环辛炔
•二环脂环烃
指分子碳架中含有两个碳环的烃。它又分为：
联环烃
联二环己烷
螺环烃(螺烃)
螺[4.4]壬烷
桥环烃(桥烃)
二环[2.2.1]庚烷 (降冰片烷)
二环[4.4.0]癸烷 (十氢化萘)
(1) 桥环烷烃
•
通过共用两个或两个以上碳原子连接的多环化合 物。 按照“桥头碳1—长桥—桥头碳2—中桥—小桥”的 顺序进行编号，并尽可能使不饱和键（或官能团）或 取代基的位次最小。
CH3
1 2 5 3 4 6 7 8 10 9
6 7
CH3 5 3 4 8 1
2
2-甲基螺[4.5]-6-癸烯
5-甲基螺[3.4]辛烷
1 10 9 2 5 3 4 6 7 8
P27思考题
(三) 脂环烃的性质
环烷烃的沸点、熔点和相对密度都较含同数碳 原子的开链脂肪烃为高。
一些环烷烃的物理常数
名称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 甲基环戊烷 环己烷 甲基环己烷 环庚烷 环辛烷 熔点/℃ -127.6 -80 -93 -142.4 6.5 -126.5 -12 11.5 沸点/℃ -32.9 12 49.3 72 80.8 100.8 118 148 相对密度(d420) 0.720(-79℃) 0.703(0℃) 0.745 0.779 0.779 0.769 0.810 0.836
1. 氧化反应
环丙烷对氧化剂稳定，不被高猛酸钾、臭氧等氧化剂氧化。 例如：
故可用高猛酸钾溶液来区别烯烃与环丙烷衍生物。 环烃性质小结： (1)小环烷烃（3，4元环）易加成，难氧化，似烷似烯。 普通环以上难加成，难氧化，似烷。 (2)环烯烃、共轭二烯烃，各自具有其相应烯烃的通性。
脂环烃的化学性质与脂肪烃相似，可发生卤化和 氧化反应等。
环戊烷 “信封式”构象 环的稳定性：环丙烷＜环丁烷＜环戊烷～环己烷
环己烷是非常重要的环烷烃，这种结构单元在自 然界中广泛存在，其6个碳原子不共平面，碳碳 键角保持正常的109.5，无角张力，它有两种典型 的构象船式构象比椅式构象能量高30KJ/mol，椅 式构象是环己烷最稳定的构象式。
椅式构象
船式构象
NaI,乙醇
OH
(2) 分子内关环 (Wurtz反应)
Br
Br
Br + Zn
Cl + 2Na
,80%
二 恶烷 回流，78%~94%
+
ZnBr2
+
。 30 C 100%
NaCl + NaBr
(3) 其它方法
+
CHO
CHO
(八) 环戊二烯
1,3-环戊二烯简称环戊二烯。是具有特殊臭味的无色液体， 沸点41~42℃，相对密度0.805。
0.25nm
5 6 3 4 2
H 5 H H 3 H 4 H H H 6 H H 2 H
0.18nm
1
4 5 6 1
3
H 1 H
2
H H 4 H 5 H 3 H H 6 H 2 H H
H 1 H H
船型分子中 存在扭转张 力和氢原子 之间的非键 张力
在椅式构象中，环己烷中的碳氢键可分为两种类型，
每个碳原子上有一个a键和一个e键，在环中上下交替 排列。 a
环戊烷 环己烯 环辛炔 环烷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：
CH2CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
环戊烷 甲基环丁烷
乙基环丙烷 1,1-二甲基环丙烷 1,2-二甲基环丙烷
CH2 + HBr
CH3 CH CH2 CH3 Br H
CH3 CH CH3 CH2 CH2 CH3 + HBr
CH3 CH3 CH3 C Br CH CH2 H
(4) 环烯烃的化学性质
亲电加成
+ Br2
反式加成
Br H H Br
反-1,2-二溴环己烷
(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。
a a a a a
e e e e e e
环己烷由一种椅型构象翻转为另一种椅型构象 时，原来的a键都变为e键，原来的e键都变为a键。
处于同一平面上 的三个碳原子 椅式构象 立体图
a键
e键
取代环己烷的构象
一、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：
多取代的环己烷，一般取代基处于e键最多的构象最 稳定。例如杀虫剂六六六的最稳定构象是β－异构体 而不是γ－异构体：
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Cl Cl Cl Cl Cl
γ－异构体(高活性)
β-异构体(低活性)
(六) 脂环化合物的顺反异构
当环上连有有两个或两个以上取代基时, 产生顺反异构。
H H
由环丙烷到环戊烷，随环增大，每个亚甲基单元 的燃烧热依次降低；由环己烷开始，亚甲基单元的 燃烧热趋于恒定。
C C C
环丙烷分子轨道图
环丙烷三个碳原子处在同一个 平面，三元环键角应是60，但 环上C原子sp3杂化要求轨道夹 角保持109. 5，这样，在三元环 中每个碳碳单键向内压缩24.8， 以适应环的几何构造。压缩产 生了角张力，使分子能量升高， 环不稳定。易开环。 由于角张 力作用，使得环丙烷和环丁烷 分子稳定性下降，容易发生加 成反应使环打开。
The molecular orbital of cyclopropane
在环丙烷分子中，每个C原子中有两个杂化轨道发 生了弯曲，以便倾斜着重叠成键，这样形成的σ键的 电子云不是分布在一条直线上，而是分布在一条曲 线上，这样的σ键称为弯曲σ键，简称弯曲键。
弯曲键的特点：
① σ键的电子云分布在一条曲线上，无对称轴； ② σ键键能小，因而易断裂，易开环； ③ 环的张力大，分子能量高，易开环。
原因：a键取代基结构中的非键原子间斥力比e键取代基的大（因 非键原子间的距离小于正常原子键的距离所致）。从下图中原子 在空间的距离数据可清楚看出。取代基越大e键型构象为主的趋势 越明显。
二元取代环己烷的构象
（1）1，2-二取代
（2）1，3-二取代
其他 二元、三元等取代环己烷的稳定构象，可用上述同样方法得知。 小结：1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。 2°一元取代基主要以e键和环相连。 3°多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。 4°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。
1
3
环己烷椅式构象：无角张力，也无扭转张力， 是无张力环。
2）船式构象
扭转张力
H 1 H 4 2 3 H H H 5 6 H H H
H H
室温下，环己烷的各构象异构体中，椅式构象为优势构象， 在异构体中最高占99.9%。
椅型构象和船型构象可以互相转变。船型环己 烷比椅型能量高30kJ· -1，常温下平衡体系主要以 mol 稳定的椅型构象存在。
（甲）加氢
Ni + H2 80。 C Ni + H2 200。 C
+ H2
CH3 CH2 CH3
CH3 CH2 CH2 CH3
Ni 。 300 C
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
（乙）加卤素
+ Br2
CCl4
CH2 CH2 CH2 Br Br
1,3-二溴丙烷
+ Br2 heat
CH2 CH2 CH2 CH2 Br Br
R
甾环结构
1 2 3
不能用溴褪 色的方法来 区别环烷烃 与烯烃！
1,4-二溴丁烷
（丙） 加卤化氢
+ HBr
CH3CH2CH2 Br
环的断裂发生在取代基最多和取代基最少的碳 原子之间。（符合马氏规则）即：氢加到含氢多的 碳原子上，卤素加到含氢少的碳原子上。
CH3
+ HBr
CH3CH CCH3 CH3 Br
CH3 CH CH2
• 按照分子中所含碳环的数目，可分为：
单环脂环烃
环己烷
CH3
环戊二烯
甲基环己烷
二环脂环烃
十氢化萘 降冰片烷 螺[2,4]庚烷
多环脂环烃
立方烷 棱烷
篮烷 金刚烷
P27习题2.14
(二) 脂环烃的命名
• 单环脂环烃
(1) 在相应烷烃名称前加“环”字，称为“环某烷”； CH3 (2) 使所有取代基编号尽可能小；
H CH 3 CH 3 H
CH3 CH3
顺-1,4-二甲 基环己烷 若用构象式可表示为：
CH3 CH3
CH3
反-1,4-二甲 基环己烷
H3C
CH3
CH3
顺-1,4-二甲基环己烷
反-1,4-二甲基环己烷
(七) 脂环烃的主要来源和制法
脂环烃主要来源于石油。 (1)芳香族化合物催化氢化
OH
。 Ni,150~200 C + 3H 2 1.5MPa
CH3
6 5 4 3 1 CH3 2 CH3
1
6 5 4
2 3 CH2CH3
甲基环戊烷
3 2 1 5 4
1-甲基-3-乙基环己烷 (3) 环烯(或炔)烃编号时，把1,2位留给双(或三)键碳原子。
C2H5
CH3 3
1,2-二甲基环己烷
7
4
8 1 2
2 1 6
6 CH3
CH3
5 4 3
5
4-乙基环戊烯
3,5-二甲基环己烯
名 称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 环庚烷 成环 分子燃烧热 碳数 /KJ·mol-1 3 4 5 6 7 2091 2744 3320 3951 4637 －CH2－的 平均燃烧热 /KJ·mol-1 697 686 664 659 662 名称 环辛烷 环壬烷 环癸烷 环十五烷 开链烷烃 成环 碳数 8 9 10 15 －CH2－的 分子燃烧热 平均燃烧热 /KJ·mol-1 /KJ·mol-1 5310 664 5981 665 6636 664 9885 660 659
第六章
脂环烃
•(一)环烷烃的分类 •(二)环烷烃的命名 •(三)环烷烃的性质 •(四) 环烷烃的结构与稳定性 •(五) 环己烷及其衍生物的构象 •(六) 脂环化合物的立体异构 •(七) 脂环烃的主要来源和制法 •(八) 环戊二烯 •(九) 甾族化合物
脂环烃是由碳和氢两种元素组成的一类碳环化合物。
(一) 脂环烃的分类
环己烷分子中无张力；而七到十二个碳原子组 成的环烷烃，环内氢原子间的扭转张力使它们的稳 定性略有下降。 当环进一步增大时, 稳定性与环己烷相似。如 环二十二烷就是无张力环：
环二十二烷
环己烷的构象分析：
6 2
5
4
1
3
椅式构象
船式构象
1）椅式构象：
e 键
6 2
5
4
a 健
H H 2 H H 3 H 1 Fra Baidu bibliotek H 4 H H H H 5 6 H
2
2
4
CH3
8 CHCH5 6 3 6 5
3 CH2 4
2,8-二甲基-1-乙基二环[3.2.1]辛烷
(2) 螺环烷烃
共用一个碳原子的双环化合物， 共用碳原子称为螺原子。
按照“小环—螺原子—大环”的顺序编号，并使不 饱和键或取代基的位次尽可能小。
7 6 5 4 3 2 1
螺[2.4]庚烷
螺[5.5]十一烷
另外，环丙烷结构中六对氢原子相重叠，这 也促使环丙烷结构不稳定。
从环丁烷开始，成环碳原子均不在同一平面上。 最大程度地避免了氢原子之间的重叠而引起的分
子的不稳定，尽管如此环丁烷的角张力仍然很大。
蝴蝶型(环丁烷)
环戊烷分子中四个C原子在一个平面，另外一个亚甲基偏离 出平面，整个分子象一个信封，这种结构使碳碳键角保持正 常的109.5。在这种结构中，围绕不同碳碳键轴旋转，不同的 亚甲基转换成信舌，他们处在动态平衡中。
(1)工业来源和制法
环戊二烯主要存在于煤焦油分馏苯的头馏分和石油馏分热 裂解的C5馏分中。目前工业上是利用分离C5馏分获得。
+
℃002~
100℃
实验室是通过二聚环戊二烯加热裂解的方法来制 备纯的环戊二烯的。
介绍 甾族化合物
甾族化合物的结构特征是包含一个四环稠合的碳环骨架， CH3 同时还有三个侧链。
(1) 取代反应 (2) 氧化反应
+ Br2
+ Cl2
。 300 C
紫外光
Cl
Br
+ HBr
+ HCl
钴催化剂 + O2 150~160。 0.8~1MPa C,
OH+
O
环己醇
空气，H3BO3 。 150~160 C
环己酮
O
OH
+
环十二烷
环十二醇
环十二酮
3）加成反应（小环环烷烃特征反应）
• 环丙烷和环丁烷与烯烃相似，易开环进 行加成。 • 环戊烷以上的烷烃一般不能使溴的四氯 化碳溶液褪色。可以鉴别小环环烷烃和 开链烷烃。
7 1 2 4 3 5 6
1 7 CH2
2
CH
CH2
8 CH2 3 CH2
CH2 CH
6 5
CH2
4
2-甲基双环[2.2.1]-2-庚烯,
双环[3.2.1]辛烷
5
1 6 7 5 3 2
4 3 CH3 2
6 1
7
CH3 CH3
4
7,7-二甲基二环[2.2.1]庚烷
CH2CH3 1
7 1
7 3
3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚烷
5-甲基环辛炔
•二环脂环烃
指分子碳架中含有两个碳环的烃。它又分为：
联环烃
联二环己烷
螺环烃(螺烃)
螺[4.4]壬烷
桥环烃(桥烃)
二环[2.2.1]庚烷 (降冰片烷)
二环[4.4.0]癸烷 (十氢化萘)
(1) 桥环烷烃
•
通过共用两个或两个以上碳原子连接的多环化合 物。 按照“桥头碳1—长桥—桥头碳2—中桥—小桥”的 顺序进行编号，并尽可能使不饱和键（或官能团）或 取代基的位次最小。
CH3
1 2 5 3 4 6 7 8 10 9
6 7
CH3 5 3 4 8 1
2
2-甲基螺[4.5]-6-癸烯
5-甲基螺[3.4]辛烷
1 10 9 2 5 3 4 6 7 8
P27思考题
(三) 脂环烃的性质
环烷烃的沸点、熔点和相对密度都较含同数碳 原子的开链脂肪烃为高。
一些环烷烃的物理常数
名称 环丙烷 环丁烷 环戊烷 甲基环戊烷 环己烷 甲基环己烷 环庚烷 环辛烷 熔点/℃ -127.6 -80 -93 -142.4 6.5 -126.5 -12 11.5 沸点/℃ -32.9 12 49.3 72 80.8 100.8 118 148 相对密度(d420) 0.720(-79℃) 0.703(0℃) 0.745 0.779 0.779 0.769 0.810 0.836
1. 氧化反应
环丙烷对氧化剂稳定，不被高猛酸钾、臭氧等氧化剂氧化。 例如：
故可用高猛酸钾溶液来区别烯烃与环丙烷衍生物。 环烃性质小结： (1)小环烷烃（3，4元环）易加成，难氧化，似烷似烯。 普通环以上难加成，难氧化，似烷。 (2)环烯烃、共轭二烯烃，各自具有其相应烯烃的通性。
脂环烃的化学性质与脂肪烃相似，可发生卤化和 氧化反应等。
环戊烷 “信封式”构象 环的稳定性：环丙烷＜环丁烷＜环戊烷～环己烷
环己烷是非常重要的环烷烃，这种结构单元在自 然界中广泛存在，其6个碳原子不共平面，碳碳 键角保持正常的109.5，无角张力，它有两种典型 的构象船式构象比椅式构象能量高30KJ/mol，椅 式构象是环己烷最稳定的构象式。
椅式构象
船式构象
NaI,乙醇
OH
(2) 分子内关环 (Wurtz反应)
Br
Br
Br + Zn
Cl + 2Na
,80%
二 恶烷 回流，78%~94%
+
ZnBr2
+
。 30 C 100%
NaCl + NaBr
(3) 其它方法
+
CHO
CHO
(八) 环戊二烯
1,3-环戊二烯简称环戊二烯。是具有特殊臭味的无色液体， 沸点41~42℃，相对密度0.805。
0.25nm
5 6 3 4 2
H 5 H H 3 H 4 H H H 6 H H 2 H
0.18nm
1
4 5 6 1
3
H 1 H
2
H H 4 H 5 H 3 H H 6 H 2 H H
H 1 H H
船型分子中 存在扭转张 力和氢原子 之间的非键 张力
在椅式构象中，环己烷中的碳氢键可分为两种类型，
每个碳原子上有一个a键和一个e键，在环中上下交替 排列。 a