烷烃环烷烃的命名
烷烃和环烷烃的命名
CH3CHCH3 CH3
CH3CCH3 CH3
丁烷有两种异构体，每种异构体分子中都有两种不同的氢原子， 丁烷有两种异构体，每种异构体分子中都有两种不同的氢原子， 所以能产生四种丁基。 所以能产生四种丁基。
续 表2
戊烷有三种异构体，一共可产生八种戊基。 戊烷有三种异构体，一共可产生八种戊基。
CH3CH2CH2CH2CH2
（正）戊基（n−pentyl 戊基（ 或 n−amyl） ）
－
戊基（ 戊基（n−pentyl） ） 1−甲基丁基 甲基丁基 （1−methylbutyl） 1−乙基丙基 乙基丙基 （1−ethylpropyl） 1−ethylpropyl）
（正）戊烷
CH3(CH2)3CH3
CH3CH2CH2CHCH3
(i)
CH3
C
C H
CH3
CH3H
与一个碳相连的碳原子是一级碳原子， 表示（ ① 与一个碳相连的碳原子是一级碳原子 ， 用 1˚C表示 （ 或称伯碳 ， primary 表示 或称伯碳， carbon），1˚C上的氢称为一级氢，用1˚H表示。 上的氢称为一级氢， 表示。 ） 上的氢称为一级氢 表示 与两个碳相连的碳原子是二级碳原子， 表示（ ② 与两个碳相连的碳原子是二级碳原子 ， 用 2˚C表示（ 或称仲碳 ， secondary 表示 或称仲碳， carbon），2˚C上的氢称为二级氢，用2˚H表示。 上的氢称为二级氢， 表示。 ） 上的氢称为二级氢 表示 与三个碳相连的碳原子是三级碳原子， 表示（ ③ 与三个碳相连的碳原子是三级碳原子 ， 用 3˚C表示 （ 或称叔碳 ， tertiary 表示 或称叔碳， carbon），3˚C上的氢称为三级氢，用3˚H表示。 上的氢称为三级氢， 表示。 ） 上的氢称为三级氢 表示 与四个碳相连的碳原子是四级碳原子， 表示（ ④ 与四个碳相连的碳原子是四级碳原子，用4˚C表示（或称季碳，quaternary 表示 或称季碳， carbon） ）
第二章烷烃和环烷烃
（1）乙烷的构象
H3C CH 3
当C-C键旋转时， 可产生无数个构象
有两种典型conformation：
乙烷的两种典型构象的表示方法
优势构象
交叉式 staggered
H
重叠式 eclipsed
作业：P130 /1, 6, 7 ,8; P105 / 8(3) (4) *C2-C3键旋转 阅读Section 1. Alkanes and Cycloalkanes 全文
翻译 1.1第一段，1.2.2第一段，1.2.3 第四段
CH3 CH3 CH C Br
CH3 CH3
四、环烷烃的异构现象
1. 顺反异构 cis-trans isomer (P84) 环烷烃环中C-C单键受环约束不能自由旋转,导致产生顺反异构
HH
H
CH 3
CH 3 CH 3
顺-1,2-二甲基环丙烷
CH 3 H
反-1,2-二甲基环丙烷
练习：写答出案： 1-甲基-3-乙H基环己烷的顺反异构体CH 3
伯碳(1°)：一级碳原子,只与1个其他碳原子直接相连
仲碳(2°)：二级碳原子,只与2个其他碳原子直接相连
叔碳(3°)：三级碳原子,只与3个其他碳原子直接相连
季碳(4°)：四级碳原子,只与4个其他碳原子直接相连
CH3
CH3
H3C
C CH2
3° 2°
H
伯氢(1°H)：伯碳上的H
仲氢(2°H)：仲碳上的H
练习：预测2-甲基丁烷在室温下进行氯代反应所得的一氯代物
Cl
答 案 ： C3 C H H C2C H H 3 +C 2l 光 C3 C H C2 C H H 3
环烷烃的命名
环烷烃的命名环烷烃的命名环烷烃，属于有机化合物，因为仅由氢(H)和碳(C)元素组成，故又属于烃类。
又因为其仅由单键连接，构成如环状，故得名。
环烷烃的化学通式为 CH，n为碳原子n2(n+1-g)数，g为环的数量。
只有单环的环烷烃的命名与其同碳原子数的链状烯烃相似，如:环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等，超过20个碳的一般被称为“环石蜡”。
按环的大小，环烷烃可被分为小、中、大三类。
环丙烷、环丁烷视作小的。
常见的环戊烷、环己烷、环庚烷以及环辛烷至环十三烷是中等大小的，更大的则被视为大的环烷烃。
首先确定其为环烷烃，并观察其有几个碳原子，则命名为环几烃。
此后再加上卤素、甲基等取代基进行命名。
多环环烷烃的命名法:除非有俗名，否则多环环烷烃如桥环烷烃、螺环烷烃的命名较为复杂。
名字包括表示环数量的前缀(如“二环”)、各环内碳原子总数的后缀以及表示各端点之间碳原子数的数字前缀，表示于中括号内。
多个环公用的碳原子，即桥头碳不计入内。
例一:二环[3.2.0]庚烷该环烷烃总碳数为七，由一个五元环及一个四元环，共两个环组成，故词尾为“庚烷”，词头为“二环”。
两个被共用的碳原子间有三个连接路线:一为五元环的部分，共三个碳(两个桥头碳不计入内，下同);二为四元环的部分，共二个碳;三为两环之间共用的边线，该物质由两桥头碳直接连结，中间没有碳。
由此得出中括号内的数字(以降序表示数字之间用点分隔)。
故上图的环烷烃为二环[3.2.0]庚烷，而数字的个数总比环数多一个(在此有两个环及三个数字)。
“[3.2.0]二环庚烷”亦可，但环上有取代基时“二环[3.2.0]庚烷”有保留前面的位置的好处，方便加上“2,3-二氯”或“3,3-二甲基”等含数字的前缀，以符合IUPAC命名常规。
例二:二环[2.2. 1]庚烷(俗名降冰片烷)上图环烷烃总碳数为七，全为单键，词尾为庚烷;两共用碳间一个碳原子连接着，故词尾之前的数字前缀为[2.2.1](共用碳不计入内);该环烷烃由两个环组成，故前缀为“二环”，最后得出“二环[2.2.1]庚烷”。
有机化学第章烷烃和环烷烃
脂环烃：碳原子之间相互连成环，其性质类似链烃 的碳氢化合物。
脂环烃
饱和脂环烃，又称环烷烃，通式：CnH2n
不饱和脂环烃
环烯烃 环炔烃
单环脂环烃：分子中只有1个碳环。 环丙烷
环丁烷
分子中含有两个或两个以上碳环结构的脂环烃称为双环或 多环脂环烃。
两个碳环共用一个碳原子的脂环烃，称为螺环烃(spiro hydrocarbon)。“螺”字表示两个碳环只共用一个碳原子，此 碳原子称为螺原子。
Alkyl group names are obtained by removing the –ane from the alkane name , and replacing it with -yl
中文名 英文名 中文名 英文名 甲烷 methane 甲基 methyl 乙烷 ethane 乙基 ethyl 丙烷 propane 丙基 propyl 丁烷 butane 丁基 butyl
2. 编号：从第一桥头（共用碳原子）开始，沿最长桥路到第二桥 头，再沿次长桥路回到第二桥头，然后编最短的桥路。（先编大 桥，再编小桥)。取代基的位置最小。
3.命名: 某基二环[n.m.p]某烷。 n.m.p---指各桥路上碳原子数。
2 1
3
7
4
6
5
8 6
4 5
7 1
2
3
1-甲基二环[4.1.0]庚烷
Homolog
同系物： 同系列中各化合物互称同系物。
同系列差：相邻两个同系物在组成上的不变差数 CH2。
烷烃中的伯、仲、叔、季碳原子。
伯碳原子：只与1个碳原子直接相连的碳原子。 (primary) 也称一级碳原子，以1° 表示。 仲碳原子：只与2 个碳原子直接相连的碳原子。 (secondary) 也称二级碳原子，以2 ° 表示。 叔碳原子：只与3 个碳原子直接相连的碳原子。 (tertiary) 也称三级碳原子，以3 ° 表示。 季碳原子：与4个 碳原子直接相连的碳原子。 (quaternary) 是四级碳原子，以4 ° 表示。
第二章 烷烃和环烷烃
第二节 同系列和同分异构现象
一、同系列和同系物 • 烷 烃 的 分 子 通 式 为 CnH2n+2 ， 环 烷 烃 的 分 子 通 式 为 CnH2n。 • 凡是具有同一分子通式和相同结构特征的一系列化合 物称为同系列（homologous series）。 • 同系列中的化合物互称同系物（homolog）。 • 同系物具有相似的化学性质，物理性质也随着碳链的 增长而表现出有规律的变化。
第 二 章 烷烃 环烷烃
exit
烃(hydrocarbons)：
只含有C、H 两种元素的化合物 —— 碳氢化合物
碳原子之间均以C－C单键相连，其 余的价键均为H原子所饱和。 (saturated 烷烃 (alkanes) ：甲烷、乙烷等； hydrocarbons) 环烷烃(cycloalkanes):
三级戊基 （Tert or t ）
三级丁基 叔丁基
新戊基 （neo）
*3 有机化合物系统命名的基本格式
构型 +
R, S; D, L; Z, E; 顺,反
取代基
+
母体
官能团位置号 +名称
取代基位置号 + 个数 + 名称
(有多个取代基时，中文按顺 (没有官能团时 序规则确定次序，较优的在后。 不涉及位置号) 英文按英文字母顺序排列)
(1) 直链烷烃的命名: 含10个碳原子以内的直链烷烃, 从1-10依次用 天干名称甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸加上烷来命名; 而含碳原子10个以上的直链烷烃, 用数目加上烷来命名（P27） 。
(2) 支链烷烃的命名 *1 碳原子的级
CH3 H3C C CH3 CH2 CH3 CH
1oH 2oH 3oH
环烷烃
1–甲基–2–乙基环己烷
CH(CH3)2
CH3
1–甲基环丁烯
5–异丙基– 1，3–环戊二烯
二、环烷烃的化学性质
卤代反应
光照 + Br2 Br + HBr
CH3 +
光照 Br2
Br CH3 + HBr
1-甲基-1 –溴环已烷
开环加成反应 (1)加H2
C 2 H H2C H2C H2C CH2 CH CH Ni / 80。 C H2 Ni H2
氧化反应 常温下环烷烃与氧化剂不反 应，不使KMnO4溶液褪色。
三、环烷烃的稳定性
与张力能有关
环丙烷 总张力能（KJ.mol-1） 115.5
环丁烷
110.4
环戊烷 环己烷
27.0 0
结论：环烷烃的张力能越大，越不稳定。 （稳定性：环己烷 > 环戊烷 > 环丁烷 > 环丙烷）
四、环已烷的构象
环已烷的构象
（1）优势构象：椅式构象
椅式 （2）a，e键和构象的翻转
Hale Waihona Puke 船式环烷烃内容提要
环烷烃的命名 环烷烃的化学性质 环烷烃的稳定性 环已烷的构象
环烷烃
脂环烃是指性质类似脂肪烃的碳环化合
物。饱和的脂环烃又称环烷烃，通式为
CnH2n（n≥3）。
一、环烷烃的命名
1.常见环烷烃
环丙烷
环丁烷
环戊烷
环已烷
2. 复杂结构的环烷烃命名
CH3 CH3
CH3 CH2CH3
1，2–二甲基环丙烷
CH3CH2CH3
H2C H2C CH2
H2
CH2 Ni / 200 C
。 CH3CH2CH2CH3
第二章 烷烃和环烷烃
C H3C H2C H2 C H3C H2C H2C H2 C H3C HC H 2 C H3
(正)丁基 Bu 异丁基 i -Bu
C H3C HC H C H3 仲丁基 2 s-Bu C H3 C H3 C C H3 叔丁基 t-Bu
在生理状况下，机体自由基一方面不断产 生，另一方面又不断清除，活性氧处于产生与清 除平衡状态。一旦活性氧的产生和清除失去平衡 ，过多的自由基就会造成对机体的损害，从而引 起多种疾病，并可诱发癌症和导致衰老。 天然抗氧化酶系统：超氧化物歧化酶(SOD) 、 过 氧 化 氢 酶 ( CAT)、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 (GSH-Px)
构象异构
(一) 烷烃的构造异构(constitutional isomerism)
戊烷有3种碳链异构体
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3
正戊烷 异戊烷
CH3 CH3-C-CH3 CH3
新戊烷
碳原子数 异构体数 4 5 6 7 2 3 5 9
碳原子数 8 9 10 20
异构体数 18 35 75 366 319
天然抗氧剂(自由基清除剂)：VE、 Vc、 2巯基乙胺、谷胱甘肽、辅酶Qn(泛醌)、-硫辛酸 等
第二节 环 烷 烃
一、脂环烃的分类和命名
(一) 分类 C3-C4
根 据 环 数 多 少 分
小环 普通环
单脂环烃
C5-C6
C7-C12
中环
C13以上 大环 多脂环烃 桥环 螺环
(二) 命名
1. 单脂环烃: 在相应的烃名前加“环”字;英文名加词头cyclo
烃的命名规则
烃的命名规则
烃是一类碳氢化合物，其分子由碳和氢原子组成。
烃的命名规则是根据分子中碳原子数目和结构特点来确定的，下面将详细介绍烃的命名规则。
一、直链烷烃的命名规则：
直链烷烃是由碳原子按直链排列而成的烃，其命名规则是在烷基前加上前缀“烷”来表示烷烃。
例如，当碳原子数目为1时，直链烷烃的名称为甲烷；碳原子数目为2时，直链烷烃的名称为乙烷；碳原子数目为3时，直链烷烃的名称为丙烷，依此类推。
二、支链烷烃的命名规则：
支链烷烃是在直链烷烃的基础上引入支链基团而得到的烃，其命名规则是在支链基团的名称前加上前缀“烷”表示支链烷烃。
支链基团的位置和数目可以通过编号来表示。
例如，2-甲基丙烷表示在丙烷分子的第二个碳原子上连接了一个甲基基团。
三、环烷烃的命名规则：
环烷烃是由碳原子形成环状结构而成的烃，其命名规则是在环状结构前加上前缀“环”表示环烷烃。
环烷烃的命名根据环中碳原子数目来确定，例如，三碳环烷烃的名称为环丙烷。
四、烯烃和炔烃的命名规则：
烯烃是含有碳碳双键的烃，其命名规则是在烯基前加上前缀“烯”表
示烯烃。
炔烃是含有碳碳三键的烃，其命名规则是在炔基前加上前缀“炔”表示炔烃。
例如，乙烯表示含有碳碳双键的乙烃，丙炔表示含有碳碳三键的丙烃。
烃的命名规则是根据碳原子数目、结构特点和功能基团来确定的。
通过了解烃的命名规则，我们可以准确地命名各种类型的烃化合物，有助于化学研究和应用。
希望以上内容能帮助大家更好地理解烃的命名规则。
第二章饱和烃：烷烃和环烷烃
2
CH
8CH
CH2
3CH2
7
1
2
6CH2
CH
5
CH2
4
式中两环共用的叔碳原子（1，5）称为“桥头”
从一个桥头到另外一个桥头的链或键称为“桥”或―桥路‖
此例中有三个桥，即碳链2－3－4，碳链6－7和碳链8
29
命名原则
确定母体名称：按成环碳原子的总数称为“某烷”。 注明环数：以“二环”作词头，放在母体名称前面。 注明桥的结构：将各桥所含碳原子数按由多到少的次 序用数字表示，放在词头和母体之间的方括号中，在数 字之间的右下角用小圆点“.”隔开。 编号：从一个桥头开始循环最长的桥编到另一桥头， 然后再循余下的最长的桥编回到起始桥头。最短的桥最 后编号，且仍从起始桥头一端的碳原子开始编号。
18
例如
CH3 CH CH3 CH2 CH3
二甲基乙基甲烷
CH2CH3 CH3 C CH CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
CH3 CH3
该命名法虽能清楚地表示分子的结构，但是不能 适用于结构较复杂的烷烃的命名。目前文献中已 很少使用。
19
(3)系统命名法（重点）
系统命名法是我国根据1892年日内瓦国际化学会议首次拟定
饱和脂肪烃（烷烃）：是指分子中的碳原子以单 键相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。
H H C H H H H C H H C H H H H C H H C H H C H H H H C H H C H H C H H C H H
甲烷（CH4） 乙烷（C2H6） 丙烷（C3H8） 丁烷（C4H10）
H H
H C
CH3 CH3 C H C CH3
C
环烷烃命名
环烷烃命名规则及例题一、单环烷命名1.基本与烷同，加前缀“环”称为环某烷2.环上只有一个取代基时，不必编号3.多个取代基时，最小取代基所连的C 编为1（优先顺序规则），其它取代基位置编号尽可能小（最低系列原则）； 位号取向需要符合两大规则的要求4.简单环上连有较复杂C 链，或同一C 链上连接有几个脂环烃时，可将环当作取代基123456 1，5-二甲基-2-叔丁基环己烷二、螺环烷命名1. 根据环上总碳数称为—螺[ ]某烷2. 从小环中与螺原子相连的C 开始编号，绕经螺原子，再由较大环回到螺原子3. 尽可能使取代基处在最小位次4. [ ]内注明各环中除螺原子外的碳原子数，由小到大排列，用圆点隔开5. 取代基写于前123456 5-甲基螺[2.5]辛烷三、桥环烷命名1. 根据环上总碳数称为—— 二环[ ]某烷2. 从桥头碳起编，沿最长桥到达另一桥头，经次长桥回到第一桥头，最短桥最后编号3. 尽可能使取代基处在最小的位次4. [ ]中注明各桥中除桥头碳外的碳原子数，从大到小排列，用圆点分开5. 取代基写于前12345678 二环[4.2.0]辛烷四、环己烷及取代环己烷优势构象的书写规则 1（1）对位的C-C键相互平行（画Z 字形）（2）每碳各有一个C-H在垂直方向，峰上谷下（3）每碳各另有一个C-H分别三左三右（左左右右），且上下交替2、单取代环己烷优势构象总是取代在e键上。
例如：甲基环己烷优势构象：CH33、多取代环己烷优势构象（1）取代基尽量在e 键上（2）体积大的取代基尽量在 e 键上（3）同时要满足顺反异构和位置要求例如：反-1-甲基-3-叔丁基环己烷优势构象：C(CH3)3 CH3五、例题1、1234561，5-二甲基-2-叔丁基环己烷2、123461，2-二甲基-3-叔丁基环己烷3、1234561-甲基-2-乙基-6-叔丁基环己烷4、(CH2)4CH3环丁基戊烷（戊基环丁烷）5、H2C CH21,2-二环己基乙烷6、123465Cl71,1-二甲基-3-氯环庚烷7、12345678螺[3.4]辛烷8、1234565-甲基螺[2.5]辛烷9、12345678二环[4.2.0]辛烷10、12345672,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷11、二环[ 4.4.0 ]癸烷（十氢萘）12、环己醇优势构象OH13、顺-1，4-二甲基环己烷优势构象CH3 314、顺-1，4-二甲基环己烷（此处没有要求写优势构象）CH3 H3C。
环烷烃命名规则及例题
环烷烃命名规则及例题一、单环烷命名1、基本与烷同，加前缀“环”称为环某烷2、环上只有一个取代基时，不必编号3、多个取代基时，最小取代基所连的C编为1（优先顺序规则），其它取代基位置编号尽可能小（最低系列原则）；位号取向需要符合两大规则的要求4、简单环上连有较复杂C链，或同一C链上连接有几个脂环烃时，可将环当作取代基。
二、螺环烷命名1、根据环上总碳数称为—螺[ ]某烷2、从小环中与螺原子相连的C开始编号，绕经螺原子，再由较大环回到螺原子3、尽可能使取代基处在最小位次4、[ ]内注明各环中除螺原子外的碳原子数，由小到大排列，用圆点隔开5、取代基写于前三、桥环烷命名1、根据环上总碳数称为——二环[ ]某烷2、从桥头碳起编，沿最长桥到达另一桥头，经次长桥回到第一桥头，最短桥最后编号3、尽可能使取代基处在最小的位次4、[ ]中注明各桥中除桥头碳外的碳原子数，从大到小排列，用圆点分开5、取代基写于前四、环己烷及取代环己烷优势构象的书写规则1、环己烷优势构象的书写（透视式）（1）对位的C-C键相互平行（画两个Z字形）（2）每碳各有一个C-H在垂直方向，峰上谷下（3）每碳各另有一个C-H分别三左三右（左左右右），且上下交替2、单取代环己烷优势构象总是取代在e键上。
CH3例如：甲基环己烷优势构象：3、多取代环己烷优势构象（1）取代基尽量在e键上（2）体积大的取代基尽量在e键上（3）同时要满足顺反异构和位置要求例如：反-1-甲基-3-叔丁基环己烷优势构象：C(CH3)3CH3五、环烷烃命名例题（体会编号，未讲的例题先预习）1、1234561，5-二甲基-2-叔丁基环己烷2、123461，2-二甲基-3-叔丁基环己烷3、1234561-甲基-2-乙基-6-叔丁基环己烷4、(CH2)4CH3环丁基戊烷（戊基环丁烷）5、H2C CH21,2-二环己基乙烷6、123465Cl71,1-二甲基-3-氯环庚烷7、12345678螺[]辛烷8、12345678 5-甲基螺[]辛烷9、12345678二环[4.2.0]辛烷10、12345672,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷11、二环[ 4.4.0 ]癸烷（十氢萘）12、环己醇优势构象OH13、顺-1，4-二甲基环己烷优势构象CH3CH314、顺-1，4-二甲基环己烷（此处没有要求写优势构象）CH3 H3C。
有机化学 第2章烷烃和环烷烃
CH3 H3C CH
3 H（叔氢）
CH3 H3C C CH3 CH3
CH3
3 （叔碳，三级碳）
4 （季碳，四级碳）
tertiary carbon
quaternary carbon
CH 1。 3
3。 CH CH3 1。
2。 CH2 C CH3 4。 1。 CH3 1。
1。 CH3
二、烷烃的构造异构和命名（ Constitutional
碳链异构—由于碳链结构的不同而产生的异
构现象称为碳链异构现象，简称碳链异构。异构
体互称为碳链异构体。如：C4H10
H H C H H C H H C H H C H H H H C H H H C C H H C H H H
正丁烷
异丁烷
mp bp
-138℃ -0.5℃
－160℃ -12℃
随着分子中碳原子数目的增加，异构体的数
第二章 烷烃和环烷烃
(Alkanes and Cycloalkanes)
学习要求：
1.掌握烷烃和环烷烃的基础理论和基本知识。
2.掌握构象异构的基本概念。 烃的概念： 烃—指分子中只含C、H两种元素的化合物，又称碳 氢化合物。
烃 碳氢化合物 （hydrocarbons）
烃的分类：
饱和烃——烷烃 链烃 烯烃 不饱和烃 脂肪烃 炔烃 环烷烃 脂环烃 环烯烃 环炔烃 苯型芳香烃 芳香烃 非苯型芳香烃
较稳定。
C C H
（一）稳定性(Stability) 一般情况下烷烃化学 性质不活泼、耐酸碱、不与强氧化剂和还原剂作用。 （常用作低极性溶剂，如正己烷、正戊烷、石油醚 等） （二）卤代反应(Halogenation reation)
和含碳原子数较少的烷烃。
烷烃环烷烃命名
二、烷烃的同分异构现象
1.同分异构现象
同分异构现象是指分子式相同但结构不同的现象。分子式相同但 结构不同的化合物称为同分异构体 。
构造是指分子中原子互相连接的方式和次序。分子式相同，而构 造不同的异构体称为构造异构体。这种现象称为构造异构现象。构造 异构现象是有机化学中普遍存在的异构现象的一种，除此而外,异构现 象还包括立体异构。
(CH3)2CHCH3CH2CH2CH2-
异丙基
正丁基
i-Pr
n-Bu
(CH3)2CHCH2(CH3)3C-
异丁基
叔丁基
i-Bu
t-Bu
烷基的通式为CnH2n+1 — ，常用R—表示 。
2.从烷烃分子中去掉两个氢原子后剩下的基团称为亚某 基。
CH2 亚甲基 CHCH3 亚乙基 － CH2CH2－ 1，2－亚乙基 或二亚甲基
H H H H H
故三元环的结构特殊。
H
现代物理方法测定，环丙烷分子中：键角 C-C-C = 105.5°;
H-C-H =114°。
所以环丙烷分子中碳原子之间的sp3杂化轨道是以弯曲键（香
蕉键）相互交盖的。
由图可见，环丙烷分子中存在着较 大的张力（角张力和扭转张力），
是一个有张力环，所以易开环，所
2. 衍生命名法 衍生命名法以甲烷为母体，把其它烷烃看作是甲烷的 烷基衍生物，即甲烷分子中的氢原子被烷基取代所得到 的衍生物。命名时，把连接烷基最多的碳原子作为母体 碳原子；按简单基团在前，复杂基团在后的原则命名。 如：
CH3CH2CHCH2CH3 CH3 甲基二乙基甲烷
烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃
烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃一、烷烃1、烷烃的命名和异构普通命名法、习惯命名法C1－C10：甲、乙、丙……壬、癸C11以上用中文数字：如十一烷正、异、新的含义俗名系统命名法一长、二多、三小的原则（最低系列）书写原则：a、在母体前标出取代基及位次b、相同取代基合并，小的在前(按次序规则)c、数字与数字间用逗号、数字与文字间用短横隔开IUPAC命名法与系统命名法的区别：取代基书写次序按英文字母序烷基的命名及英文缩写－CH3甲基Me. －CH2CH3乙基Et.－CH2CH2CH3丙基n-Pr. －CH（CH3）2异丙基i-Pr.－(CH2)3CH3 丁基n-Bu. －CH2CH（CH3）2异丁基i-Bu.－CH（CH3）CH2CH3 仲丁基s-Bu.－C（CH3）3叔丁基t-Bu.SP3杂化、正四面体结构伯、仲、叔、季碳原子(1°、2°、3°、4°碳原子)构造式、结构简式、键线式锯架式、投影式、纽曼式等同分异构构造异构碳架异构、位置异构、官能团异构构型异构对映异构、顺反异构（烯烃、脂环化合物）构象异构1、烷烃的物理性质及变化规律颜色、气味熔点、沸点密度、溶解性、极性变化规律沸点(直链、支链)熔点(直、支链，奇、偶数)2、烷烃的反应A、氧化反应燃烧生成CO2和H2O 注意碳氢比与产物的关系催化氧化生成含氧衍生物如醇、醛、酸等【例题】三种等摩尔气态脂肪烷烃在室温（25℃）和常压下的体积为2升，完全燃烧需氧气11升；若将该气态脂肪烃混合物冷至5℃，体积减少到原体积的0.933倍。
试写出这三种脂肪烃的结构式，给出推理过程。
注：已知该混合物没有环烃，又已知含5个或更多碳原子的烷烃在5℃时为液态。
(12分)【评析】（1）解题的第一步是写出用烷烃通式来表示的完全燃烧的化学方程式：C n H2n+2＋(1.5n＋0.5)O2＝nCO2＋(n+1)H2O写出通式的依据自然是试题告诉我们——这三种气态烷烃中没有环烷。
有机化学基础知识点环烷烃的命名和结构
有机化学基础知识点环烷烃的命名和结构有机化学基础知识点：环烷烃的命名和结构环烷烃是有机化合物中的一类重要结构，具有许多实际应用。
正确的命名和了解其结构是学习有机化学的基础。
本文将介绍环烷烃的命名规则和结构特点。
一、环烷烃的命名规则环烷烃是由碳原子组成的环状结构，每个碳原子上连接有氢原子。
根据碳原子数目的不同，环烷烃可分为环丙烷、环戊烷、环己烷等等，命名时需要按照以下规则进行：1. 确定环烷烃的基本结构，即环中碳原子的数目。
2. 按照碳原子数目，选择相应的前缀，如“环丙”、“环戊”、“环己”等等。
3. 在前缀之后加上“烷”的后缀，表示该化合物为饱和碳氢化合物。
4. 如果环烷烃中存在取代基，需用号码和取代基名称表示，位置号码是根据碳原子的顺序确定的。
二、环烷烃的结构特点环烷烃具有独特的结构特点，主要包括以下几个方面：1. 环烷烃中的碳原子间的连接是共价键连接，碳原子的杂化也因分子中的环数目不同而不同。
以环丙烷为例，其中每个碳原子的最外层电子结构为sp³杂化。
2. 环烷烃的分子式与双键数目无关，即不像烯烃或炔烃那样分子式中会有双键或三键的存在。
3. 环烷烃的分子中不存在自由旋转，即环状结构会阻碍碳原子之间的自由旋转，使得环烷烃有一定的不对称性。
4. 环烷烃的物理性质与环的数目及取代基有关，一般来说，环烷烃的沸点随着环数的增加而增加，而环烷烃的熔点则随着环数的增加而下降。
三、环烷烃的简化结构式表示环烷烃的结构可以用简化结构式表示，以环丙烷为例：H|H-C-H|H上述简化结构式中的直线段代表碳碳单键，每个角上的直线段代表碳原子上的氢原子，圆圈则表示环的存在。
四、环烷烃的衍生物命名对于含有取代基的环烷烃，其命名规则与一般的取代基命名规则相似。
取代基在环上的位置由号码表示，取代基名称紧随号码后给出。
例如，对于在环戊烷上存在乙基取代基的化合物：CH₃-CH₂|CH₂-CH₃可以命名为2-乙基环戊烷。
综上所述，环烷烃的命名和结构是有机化学中的重要内容。
有机化学第2章_烷烃和环烷烃
以甲烷的氯代反应为例，有如下反应事实： （1）在室温、黑暗中不反应；加热或光照下 进行，一经开始便可自动进行； （2）产物中有少量乙烷； （3）如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存 在，会推迟反应的进行。
以上实验事实，说明该反应是为自由基反应! 自由基反应大多可被光照、高温、过氧化物 所催化，一般在气相或非极性溶剂中进行。
H 一氯甲烷
生成的一氯甲烷还会继续被氯代，生成二氯甲 烷、三氯甲烷和四氯化碳四种产物的混合物。
CH2Cl2
二氯甲烷
CHCl3
三氯甲烷
CCl4
四氯甲烷
（二）卤代反应 2、卤代反应的反应机制
反应机制（反应历程）：化学反应所经历的途 径或过程 ，是根据实验事实，对反应做出的 详细描述和理论解释。
研究反应机理的目的是认清反应本质，掌握反 应规律，从而达到控制和利用反应的目的。
σ(s-sp3)
键角为109.5°
σ(s-sp3)
（2）乙烷（CH3CH3）分子的结构
除了H原子的s轨道电子与C原子的sp3轨道 电子以“头碰头”方式重叠形成s-sp3共价键外 ，也存在两个C原子的sp3轨道电子之间的配对
。σ(s-spσσ3) 键键可：沿旋键转轴不“影自响由轨道”重转叠动程；度重叠，程即
自由基
概念：带有孤电子的原子或原子团称为自由基
结构特点：三种可能结构（1）刚性角锥体， （2）迅速翻转的角锥体，（3）平面型。
C
C
C
自由基非常活泼，具有很强的反应活性。
CH2 > CH2 CHCH2 > (CH3)3C > (CH3)2CH
> CH3CH2 > CH3 >
烷烃和环烷烃
(2)熔点
• 基本上随分子量 的增加而增加。 （奇数和偶数碳） • 烷烃的熔点变化： 是因为晶体分子 直链烷烃的熔点与分子中所含 间的作用力不仅 碳原子数目的关系 取决于分子的大 小，也取决于他们在晶格中的排列。 分子的对称性增加，它们在晶格中的排列越紧 密，熔点也越高。
例: (正戊烷-129.8 ℃ ,异戊烷-159.9 ℃,新戊烷-16.8 ℃)
2.3.2 其它烷烃的结构
•乙烷的C- C 键
Stuart模型
乙烷分子中C-C键(C-H键用直线表示)
其他烷烃：据测定，除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排 布在一条直线上，而是曲折地排布在空间。这是烷烃碳 原子的四面体结沟所决定的。如丁烷的结构：
注意:键线式书写烷烃的分子结构:
•为了方便，只要写出锯齿形骨架 , 用锯齿形线的 角 (120º )及其端点代表碳原子.不写出每个碳上所连的氢 原子.但其它原子必须写出.
Cl2 光
57/43=2x/6
x=4
*异丁烷氯代反应:
CH3 CH3 CH3 CH3CH + Cl2 CH3-C-Cl + CH3-CH CH3 CH3 CH2Cl 叔丁基氯36% 异丁基氯64% •设y为叔氢原子的相对活泼性 则: 36/64 = y/9 y=5.06
产物混合，复杂，一 般不用氯代来制备卤 代烃
分子式 C3H8
构造式
构造式的简写式
CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3
丁烷
C4H10
戊烷
C5H12
CH3(CH2)3CH3
(2)烷烃的通式 —— 直链烷烃分子中，一个或几
个 -CH 2 - 基团（亚甲基）连成碳链，碳链的两端再连 有两个氢原子，因此直链烷烃的通式可写为:
环烷烃
一、环烷烃的命名环烷烃的命名与烷烃相似，只是在同数碳原子的链环烷烃的名称前加“环”字。
环丙烷环丁烷环己烷成环碳原子的编号，应使环上取代基的位次最小。
甲基环戊烷1-甲基-3-乙基己烷当环上有复杂取代基时，可将环作为取代基命名。
CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH21-环丁基丁烷1，4-二环戊基丁烷二、环烷的结构与稳定性环烷烃的稳定性与其环的几何形状和角张力有关，分子键角越接近正四面体角（109°28′），分子越稳定，反之，偏差越大角张力越大，环越不稳定。
………一、稳定性：烷烃具有高度的化学稳定性，常用作溶剂的药物基质。
烷烃在适宜的反应条件下，也能进行一些反应，主要有卤代反应。
二、卤代反应：有机化合物分子中的氢原子（或其他原子）或基团被另一原子或基团取代的化学反应称为取代反应。
烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代的反应称为卤代反应。
1、甲烷的卤代反应条件：紫外光照射或加热至250~400℃产物：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）和四氯甲烷（四氯化碳）的混合物一般较难限定取代在一元取代的产物（CH3Cl）的阶段CH4+Cl22、烷烃卤代反应的取向含有不同类型氢原子的烷烃，发生自由基氯取代反应，生成多种氯代烷异构体的混合物。
CH3CH2CH33CH2CH2Cl+CH3CHCH3Cl1-氯丙烷（43%）2-氯丙烷（57%）CH3CH3CH3CH3CHCH3+Cl23CHCH2-Cl + CH3CCH3Cl2-甲基-1-氯丙烷（37%）2-甲基-2氯丙烷（63%）由于氯的活泼性较大，选择性较差，在氯代反应中，各种产物间的相对比例相差不大；溴的活泼性较小，选择性较强，总是以一种产物占优势。
CH3CH2CH3CH3CH2CH2Br+CH3CHCH3Br1-溴丙烷（3%）2-氯丙烷（97%）CH3CH3CH3CH3CHCH3+Br3CHCH2-Br + CH3CCH3Br卤代反应活性：叔氢＞仲氢＞伯氢F 2＞Cl 2＞Br 2＞I 2不同类型的C-H 键离解能不同，离解能越小，生成的自由基稳定性越大。
烷烃环烷烃的命名
（IUPAC: 国际纯粹与应用化学联合会， International Union of Pure and Applied Chemistry）
基础：普通命名法
1. 普通命名法
中文名
C1 C2 C3
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
英文名
methane ethane propane
甲烷 乙烷 丙烷
烷烃的通式：CnH2n+2
（例：CH4, C2H6, C3H8, C4H10, ……） 同系列 （同系物, Homologs）
同系列：有相同通式、结 构上相差一定的 “原子团”的一 系列化合物。 同系物：同系列中的化合 物为同系物。
烷烃的结构
1.09 Å 键(sp3-s)
H
109.5o
C H H H
正戊烷
n-pentane
C5
异戊烷
isopentane
新戊烷
neopentane
异构词头用词头“正”、“异”和“新”等区分 相应的英文词头为 n- (normal)、iso和neo（注意不加“-”）
中文名
CH3(CH2)4CH3 CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3
英文名
n-hexane
我国在1932年根据汉字的特点在 IUPAC 命名原则的基 础上颁布了化学命名原则。 1960年颁布了《有机化学物质的系统命名原则》。 1980年颁布了《有机化学命名原则》。
IUPAC命名法（系统命名法）
CH3 CH3CHCH3
基本方法： 选定一条最长链作为主链（以普通命名法命名） 其它支链作为主链上的取代基。
IUPAC全称（International Union of Pure and Applied Chemistry），成 立于1919年，是由世界各国化学会或科学院为会员单位组成的一个非赢利 性质的学术机构。 有机化合物的种类繁多，并且新的化合物不断出现，根据1990年的统 计，已知有机化合物的数量达2000万种以上。 1860年——Kekule倡议和组织了国际会议讨论有机化合物命名。 1892年——在日内瓦召开的国际会议上制订了一个命名原则。 1911年——IUPAC前身“国际化学联合会”提出了一系列建议。 1919年——在罗马正式成立了IUPAC。
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➢ 碳原子数为1~10用天干 （甲、乙、丙、……壬、 癸）表示
CH3CH2CH2CH3
C4
CH3
CH3CHCH3
中文名
正丁烷 异丁烷
英文名
n-butane isobutane
CH3(CH2)3CH3
正戊烷
n-pentane
CH3
C5 CH3CHCH2CH3
CH3 CH3CCH3
CH3
异戊烷 新戊烷
➢ 分析下列化合物所含碳原子种类
H3C CH2 CH2 CH2 CH3 二种类型 2 C
H3C
CH3 CH CH2
CH3
二种类型 1 C
CH3
CH3
H3C CH CH2 C CH3
CH3 二种类型 1 C
➢ 碳原子种类的扩展
H3C CH2 CH2
H3C CH CH3
H3C
CH3 C CH3
CH3 CH3 CH3CCH2 CH3
（正）戊基 异戊基 叔戊基
新戊基
英文名
缩写
n-pentyl n-amyl
isopentyl
tert-pentyl
neopentyl
IUPAC命名法（系统命名法） 系统命名法原则：
（a）选择最长的连续碳链作为母体，把支链烷基 看作是母体的取代基。若存在两条等长碳链时，则选 择连有取代基多的那条主链为母体。
（正）丁基 仲丁基
CH3 CH3CHCH2
CH3 CH3C
CH3
异丁基 叔丁基
n-butyl
n-Bu
sec-butyl (secodary)
s-Bu
isobutyl
tert-butyl (tertiary)
i-Bu t-Bu
R （烷基）
中文名
CH3(CH2)3CH2
CH3 CH3CHCH2CH2
CH3 CH3CH2C
2
45
1
3
6
7
8
这样选取主链及 编号是否合适？
第二章 烷烃和环烷烃（3）
主要内容 环烷烃类型及命名 三元和四元环化合物的活性 环丙烷和环丁烷的构象 环己烷的构象（椅式、船式、半椅式和扭船式构象）
及其相对稳定性，a键和e键
一．环烷烃(cycloalkane)
环烷烃的类型 单环，二环，多环
烷烃
烷基
RH
R
一些常见的烷基
R （烷基） 中文名
CH3 CH3CH2
甲基 乙基
CH3CH2CH2
CH3 CH3CH
（正）丙基 异丙基
英文名
methyl ethyl
缩写
Me Et
n-propyl
n-Pr
isopropyl
i-Pr
R （烷基）
中文名
英文名
缩写
CH3CH2CH2CH2
CH3 CH3CH2CH
三环[2. 2. 1. 02, 6]庚烷
8-methylbicyclo[4. 3. 0]nonane
tricyclo[2. 2. 1. 02, 6]heptane
螺环烃（spiro hydrocarbon）的命名
先从螺原子相邻的小环碳原子开始编号,经螺原子再编大环。命名格式：
某某取代基螺[小环碳数，大环碳数]某烷
2
16 7
螺[4. 5]癸烷
5
8
3
spiro[4. 5]decane
4 10 9
1
4
5
3
2
6
7
除螺C外的碳原子数 (用"."隔开)
组成桥环的 碳原子总数
4-甲基螺[2. 4]庚烷 4-methylspiro[2. 4]heptane
➢ 编号从小环开始 ➢ 取代基数目取最小
H
H
1.10 Å
H
键(sp3-s)
H
H
1.54 Å
键(sp3-sp3)
C: sp3 杂化，成 键
Ball and Stick Model
Space Filling Model
同分异构现象和同分异构体（碳架异构体）
（CONSTITUTIONAL ISOMERS， STRUCTURAL ISOMERS）
1 C（伯碳，一级碳） primary carbon
2 C （仲碳，二级碳） secondary carbon
H3C
CH3 3 H（叔氢） CH CH3
3 C （叔碳，三级碳）
tertiary carbon
CH3
H3C C CH3
CH3
4 C （季碳，四级碳）
quaternary carbon
International Union of Pure and Applied Chemistry）
基础：普通命名法
1. 普通命名法
中文名
英文名
C1
CH4
C2
CH3CH3
C3
CH3CH2CH3
➢ 碳原子数目 + 烷 ➢ 英文命名用词尾-
ane表示烷烃
甲烷 乙烷 丙烷
methane ethane propane
1960年颁布了《有机化学物质的系统命名原则》。 1980年颁布了《有机化学命名原则》。
IUPAC命名法（系统命名法）
CH3 CH3CHCH3
普通命名法：异丁烷 IUPAC命名法：2-甲基丙烷
基本方法： ➢ 选定一条最长链作为主链（以普通命名法命名） ➢ 其它支链作为主链上的取代基。
取代基（烷基）：烷烃去掉一个氢原子后留下的原子团
7
1
6
2
5 43
7
6 54
1 2
3
二环[2. 2. 1]庚烷
2, 7, 7-三甲基二环[2. 2. 1]庚烷
bicyclo[2. 2. 1]heptane
9
2
1
3
8 6
4
7
5
2, 7, 7-trimethylbicyclo [2. 2. 1]heptane
7
4
5
3
1
6
2 用","隔开
8-甲基二环[4. 3. 0]壬烷
CH3
23
45
CH CH CH CH2
CH3 CH3 CH CH3
CH3
6
CH2
7
CH3
1
CH3
2
34
CH CH CH2
CH3 CH3
5
6
CH CH3
CH3
(3) 命名
a．依次写出取代基的位次和名称以及主链名称。 b． 多个取代基按“次序规则”列出见 第3章3.3 c．相同取代基合并表示。
CH2CH2CH3
选取包含支链最多的最长碳链为主链
CH3
CH CH CH CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH2 CH3
CH2
CH3
（b）当对主链以不同方向编号，得到两种或两种以上的不同
编号系列时，须遵循“最低系列”原则，即依次比较各系列的
不同位次，最先遇到的位次最小者，定为最低系列。
按“最低系列”原则编号
1
1
1
2
2 3
➢ 取代基位置数字取
3 4
最小
1, 3-二甲基环己烷
1, 3-dimethylcyclohexane
1-甲基-4-异丙基环己烷
1-isopropyl-4methylcyclohexane
43
环丙基环己烷 cylcopropylcyclohexane
3-甲基-4-环丁基庚烷 4-cyclobutyl-3-methylheptane
2
2'
1 1'
3
3'
联环丙烷
bicyclopropane
➢ 环可作为取代基 （称环基） ➢ 相同环连结时，可
用词头“联”开头。
桥环和螺环化合物的命名 含有两个或两个以上碳环的化合物称为多环烃，其
中通过共用两个碳原子的双环结构称为桥环化合物；而 通过共用一个碳原子的双环结构称为螺环化合物。
10 2
1自由基 （伯自由基）
2自由基 （仲自由基）
3自由基 （叔自由基）
H3C CH2 CH2 CH2
H3C
CH3 C CH3
1碳负离子 （伯碳负离子）
3碳正离子 （伯碳正离子）
指出其中的仲，叔，季 碳原子
二. 烷烃的命名
普通命名法
用于简单化合物的命名
IUPAC命名法（系统命名法） （IUPAC: 国际纯粹与应用化学联合会，
第二章 烷烃和环烷烃的命（1）
主要内容 烷烃的结构，同分异构体 烷烃的命名（普通命名法， IUPAC命名法） 环烷烃命名（分类，单环烷烃、桥环烃和螺环 烃命名）
一. 烷 烃（Alkanes, Paraffins）
烷
完全
饱和
烃
碳氢化合物 （hydrocarbons）
烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）
isopentane neopentane
➢ 异构词头用词头“正”、“异”和“新”等区分 ➢ 相应的英文词头为 n- (normal)、iso和neo（注意不加“-”）
中文名
英文名
CH3(CH2)4CH3
CH3 CH3CHCH2CH2CH3
CH3
C6
CH3CH2CHCH2CH3
CH3 CH3CCH2CH3
1 2 3 45 6 7 8 9
CH3 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH2 CH3
CH CH3 CH3
5-丙基-4-异丙基壬烷
9
CH3