第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应

• • • 确定母体名称：以参与成环的碳原子数作为母体名 称； 注明环数：用“二环”，置于母体名称之前； 注明桥的结构：将各个桥上碳原子数由多到少排列 （不包括桥头碳），并用圆点隔开，置于环数后面 方括号内； 编号：从桥头开始，先长桥后短桥，同时尽可能给 官能团和取代基以最低编号。 书写出化合物名称。
当分子中存在多种等长时，则选择取代基多的碳链作为主链。
2.给主链编号：从靠近取代基一端开始编号，若有多个取代基，
应使所有取代基均有最低编号。
When numbering a carbon chain results in the same numbers from either end of the chain, assign the lower number alphabetically to the first substituent.
• If two or more identical substituents are bonded to the longest chain, use prefixes to indicate how many: di- for two groups, tri- for three groups, tetra- for four groups, and so forth.
3
CH3(CH2)4CH3
正己烷
n-hexane
CH3(CH2)11CH 十三烷
3
n-trideane
CH3(CH2)5CH3
正庚烷
n-heptane
CH3(CH2)18CH 二十烷
3
n-eicosane

2.
烷基的名称
– 支链：烷烃去掉一个氢原子后的原子团，通 式为CnH2n+1 — ，称为烷基，常用 R- 表 示。 – 常见烷基：
中文命名时:优先基团编号大！
4-丙基-8-异丙基十一烷 4-isopropyl-8-propylundecane
3. 命名编号取代基 • Name the substituents as alkyl groups. • Every carbon belongs to either the longest chain or a substituent, not both. • Each substituent needs its own number
螺环烷烃 桥环烷烃
二、构造异构
•
同分异构：相同分子式，不同分子结构。
H H C2H6O H C C OH H H 乙醇
H H 甲醚
H H
H C O C H
•
构造异构：分子中原子的连接次序和方式不同。
H H H H C4H10 H C C C C H H H H H H H H H C C C H H H H C H H 异丁烷
CH3 CH3 C CH3 新戊烷 neo-戊烷 正十二烷 n-十二烷 CH2 CH3 CH3(CH2)10CH3
二、系统命名法
1.
系统命名法 • 1892年日内瓦国际化学会议首次制订了《有机化 学系统命名原则》，称为日内瓦命名法。后来经 过IUPAC多次修订，现称为《IUPAC命名法》。 IUPAC推荐全世界化学工作者使用。 中国化学会根据《IUPAC命名法》，并结合我国 汉字的特点，1960年制订了《有机化学命名原 则》，1980年进行了修订。现要求全国化学工作 者使用。[中国化学会《有机化学命名原则》 (1980)]
2-甲基-3-乙基己烷 3-ethyl-2-methylhexane 不正确命名: 3-异丙基己烷
二、系统命名法
4. 烷烃的系统命名实例
4-丙基-8-异丙基十一烷 4-isopropyl-8-propylundecane
CH2CH3 CH2CH3
3, 4, 6-三乙基辛烷 3, 4, 6-triethyloctane
碳原子数目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
单环烷烃的构造异构
C4H8的构造异构体
CH3
三、碳原子的级
• 碳原子类型：
与一个碳原子相连的碳原子为一级碳原子，伯(primary)碳原子，以1o表示； 与二个碳原子相连的碳原子为二级碳原子，仲(secondary)碳原子，以2o表示； 与三个碳原子相连的碳原子为三级碳原子，叔(tertiary)碳原子，以3o表示； 与四个碳原子相连的碳原子为四级碳原子，季(quaternary)碳原子，以4o表示。
4.
烷烃的系统命名原则（续）
•
书写化合物名称：
(1) 支链置前，位次和基名之间用“-”隔开； (2) 简单取代基置前（英文以字母顺序排列）(次序规则）； 甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<异戊基<异丁基 <新戊基<异丙基<仲丁基<叔丁基
(3) 相同取代基合并，数目用中文数字表示，位次之间用“,” 隔开。
二、系统命名法
4. 烷烃的系统命名实例
1 2 3 4 CH3CH2CH2CHCH2CH3 8 7 6 5 5 6 7 8 CH2CH2CH2CH3 4 3 2 1
CH3 6 5 4 3 2 1 CH3CH2CH2CHCHCH3 CH2CH3 2 1
4-乙基辛烷 (4-ethyloctane) 不正确命名: 5-乙基-辛烷
4-丙基-8-异丙基十一烷
Prefix-Parent-Suffix Prefix:取代基的位次和种类 Parent:母体的碳数 Suffix:母体官能团的种类
1.选择主链（母体）：选择分子中最长的连续碳链作为主链，
根据碳原子数目命名为“某烷”。
Note that it does not matter if the chain is straight or it bends.
烃叫做烷烃，也叫做饱和烃。
链烷烃 acyclic alkane：链状骨架的烷烃 环烷烃 cycloalkane： 环状骨架的烷烃 CnH2n+2 CnH2n(单环）
直链烷烃 链烷烃 支链烷烃
烷烃 单环烷烃
小环(C3~C4) 常见环(C5~C6) 中环(C7~C12)
环烷烃 多环烷烃
大环 (>C12) 集合环烷烃
中文名称
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
英文名称
methane Ethane Propane n-butane n-pentane
构造式
中文名称
英文名称
n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane
CH3(CH2)6CH3 正辛烷 CH3(CH2)7CH3 正壬烷 CH3(CH2)8CH3 正癸烷 CH3(CH2)9CH3 十一烷 CH3(CH2)10CH 十二烷
正丁烷
•
象正丁烷和异丁烷这样由于碳骨架发生改变产 生的构造异构又称为碳干异构。
Constructure isomers
•
烷烃构造异构体数目：
表 1 烷烃构造异构体数目 碳原子数目 11 12 13 14 15 20 30 40 异构体数目 159 355 802 1858 4357 366319 4111646763 62491178805831 1 1 1 2 3 5 9 18 35 75 异构体数目
实 例 二
1 8
2 7
3 6
4 5
5 4
6
7 2
8 1
CH3CH2CH2CH CH3
CH
6 CH2 7 CH2 8 CH3
CH
3
CHCH3
CH3 CH3
1 确定主链： 有两个等长的最长链。
比侧链数: 一长链有四个侧链，另一长链有二个 侧链，多的优先。
2编 3命 号： 第二行取代基编号2,3,4,5; 第一行取代基编号 4,5,6,7。根据最低系列原则, 选第二行编号 名： 中文名称： 2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷 英文名称： 2,3,5-trimethyl-4-n-propyloctane
•
氢原子类型：
与伯碳原子相连的氢原子为伯氢原子，以10H表示； 与仲碳原子相连的氢原子为仲氢原子，以20H表示； 与叔碳原子相连的氢原子为叔氢原子，以30H表示。
第二节
命名
一、普通命名法
1. 命名原则 • 根据碳原子数目命名为“某烷”。用天干十个字 （甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸） 及中文数字表示碳原子数目。 对于直链烷烃在母体前加词头“正（n-）”。
表1
烷基结构 CH3CH3CH2CH3CH2CH2(CH3)2CHCH3CH2CH2CH2(CH3)2CHCH2CH3CH2CH(CH3)(CH3)3C-
常见烷基名称
烷基名称 甲基 乙基 丙基 异丙基 正丁基 异丁基 仲丁基 叔丁基 英文名称 Methyl Ethyl n-Propyl i-Propyl, iso-Propyl n-Butyl i-Butyl, iso-Butyl s-Butyl, sec-Butyl t-Butyl, tert-Butyl 简写符 号 Me Et n-Pr i-Pr n-Bu i-Bu s-Bu t-Bu
环烃基的名称
4
源自文库
3
环丙基环己烷
3-甲基-4-环丁基庚烷
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 2). 螺环烷烃的系统命名
• • 确定母体名称：以参与成环的碳原子数确定为螺某烷； 注明螺环的结构：将各个环上碳原子数（螺原子除外） 由少到多排列，并用圆点隔开，置于“螺”字后面方 括号内； 编号：从小环靠近螺原子开始，螺原子参与编号，同 时尽可能给官能团和取代基以最低编号。 书写出化合物名称。
第2章
烷烃和环烷烃
自由基取代反应
•
烃：仅仅由碳和氢两种元素组成的化合物烃（碳氢化 合物, hydrocarbons）。
烷烃 开链烃 （脂肪烃） 烃 环状烃 芳香烃 烯烃 炔烃 脂环烃
第1节 一 分类
分类、构造异构和碳原子的级
烷烃 alkane：
分之中的碳除以碳碳单键相连外， 碳的其他价键都为氢原子所饱和的
•
二、系统命名法
1.
系统命名法（续） • 系统命名法适用于所有的有机化合物。
• 烷烃的命名：对于直链烷烃，根据烷 烃分子中碳原子命名为“某烷”；对 于含有支链的烷烃，将其看作直链烷 烃的取代衍生物来命名。
构造式
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 1）. 单环烷烃的系统命名 • • • 根据环中碳原子的数目叫“环某烃”； 环上取代基的位次和编号写在母体环烃 名字前面，“编号”原则与链烃相同； 若取代基碳链较长，则环作为取代基。
CH3
1 2 3
1 2 4 3
甲基环丙烷 methylcyclopropane
1,3-二甲基环己烷 1,5-二甲基环己烷 1, 3-dimethylcyclohexane 1-甲基-4-异丙基环己烷 1-isopropyl-4-methylcyclohexane
二、系统命名法
最长碳链 最小定位 同基合并 由简到繁

实 例 一
2 编
1 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1 CH3CHCH2CHCHCH3 CH3 H3C CH3
2, 4, 5 2, 3, 5
1 确定主链: 最长链为主链。 号: 第一行 取代基编号为2, 4, 5; 第二行 取代基编号为2, 3, 5; 根据最低系列原则, 用第二行编号。 3. 命 名: 中文名称：2,3,5-三甲基己烷 英文名称：2,3,5-trimethylhexane
•
•
•
仅在碳链一端第2碳原子上带有一个甲基则命名 为“异某烷”（iso-，i-）。
仅在碳链一端第2碳原子上带有两个甲基则命名 为“新某烷”（neo-）。
一、普通命名法
2. 命名实例
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 正戊烷 n-戊烷 异戊烷 iso-戊烷, i-戊烷 CH2 CH3
• •
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 2). 螺环烷烃的系统命名
2
1
6
7 8
1
4 5
5 3 4 10 9
3 2 7 6
螺[4. 5]癸烷 spiro[4. 5]decane
4-甲基螺[2. 4]庚烷 4-methylspiro[2. 4]heptane
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 3）. 桥环烷烃的系统命名 A 双环桥环烷烃的命名
CH3CH2CHCH2CHCHCH2CH3 CH2CH3

复杂支链的命名：
– – (1) 与烷烃类似； (2) 支链编号从与主链相连的碳原子开 始编号； – (3) 复杂支链的名称作为一个取代基看 待。
二、系统命名法
4. 烷烃的系统命名实例
2，7-二甲基-5-(1,1-二甲基丙基)壬烷
1,1-二甲基丙基