环烃-脂环烃
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两个椅式构象的互相转变
4、取代环己烷构象稳定性
(1)、一取代
H H CH 3 H
室温
H H H CH 3
7%
93% 内能比a型少 75.3KJ/mol
结论:e取代的椅式构象稳定
(2)、多元取代 aHale Waihona Puke Baidu取代基在e键上的椅式构象稳定
b、若e键数目同,则大取代基在e上稳定
CH3 H H CH3
H
H CH3 CH3
H
CH3
3-甲基-2-环丁基戊烷
CH3
H
反-1,2-二甲基环己烷
(2)、螺环烃的命名
规则: a、母体:按螺环所含碳原子总数称“螺[m.n]某烃”。 b、编号:从与螺原子相邻的小环碳原子开始编号,通 过螺原子编到大环。若环上有取代基,应使取代基编号 尽可能小。 c、命名:在螺字后的方括号中,用阿拉伯数字标出两 个碳环除螺原子外的碳原子数目,由小到大次序列出, 各数字之间用符号“.”分开。例如:
1、卤代 在光照或加热的条件下,环烷烃能与卤素发生按自由 基历程进行的取代反应。
高温
Cl
Cl2
2、加成 环烷烃,特别是小环的环丙烷或环丁烷,虽然没有不 饱和键,但性质与烯烃类似,容易发生开环从而发生 加成反应,这是小环的特殊反应。
(1)催化加氢。
反应活性:环丙烷>环丁烷>环戊烷>环己烷
(2)与卤素加成。环丙烷、环丁烷与烯烃类似,能与 卤素发生亲电加成
2、命名 (1)单环脂环烃: a、母体一般叫做“环某烷(烯、炔)
b、编号原则同前面链烃。
c、环上取代基复杂时,可将环作为取代基来处理。 d、注意顺反异构的情况。
1,1-二甲基-2-异丁基环丙烷
1,4-环己二烯
H
H
2,3-二甲基-4-(3-甲基环戊基)-2-戊烯
CH3
CH3
顺-1,2-二甲基环己烷
对于二环烯烃:命名时使双键的编号最小,并要使 取代基的编号尽可能小,其余同二环烷烃。
2-
二、环烷烃的物理性质 三、环烷烃的化学性质 环烷烃的化学性质和组成环的碳原子数目有关, 一般小环化合物的稳定性小,环容易破裂,其性质 与烯烃相似,易发生加成反应而成开链结构的饱和 化合物。五碳环以上,环稳定性较好,不易破裂, 其性质与烷烃相似,易发生取代反应。
第三章
环烃
cylcoalkane
第一节 脂环烃
结构上具有环状碳架,性质上与链烃相似的烃类,叫 做脂肪族环烃,简称脂环烃. 一、分类与命名 1、分类 (1)按环上是否有不饱和键可分为:
①饱和脂环烃,也叫环烷烃。其通式是:CnH2n, 和烯烃互为同分异构体。 ②不饱和脂环烃,又分为环烯烃和环炔烃。
(2)按分子中碳环的数目可分为: ①单环脂环烃。按环的大小又可分为:小环:含 三到四个碳原子;普通环:含五到七个碳原子; 中环:含八到十二个碳原子;大环:含十二个碳 原子以上。 ②二环脂环烃。 ③多环脂环烃。 (3)按分子内两个碳环共用的碳原子数目分为: ①螺环烃。两个碳环共用一个碳原子; ②稠环烃。两个碳环共用两个碳原子; ③桥环烃。两个碳环共用两个或两个以上碳原子。
四、环烷烃的结构与稳定性
(一)、环丙烷的结构与稳定性 1. Baeyer张力学说(1885年)
碳原子键角应为109 28’, 任何与此正常键角的偏差, 都会引起分子的张力,这种张力具有力图恢复正常键角的 趋势。我们把这种张力叫角张力。 sp3
。
(二)、环己烷的构象
1、椅式和船式
椅式(最稳定构象)
H H H H H H H H H H H H
直立键
平伏键
a键 e键
环己烷的直立键和平伏键
特点:环已烷的6个a键中,3个向上3个向下交替 排列,6个e键中,3个向上斜伸,3个向下斜伸交 替排列。
3、转环作用
对称轴
H
H H H H
H
H
a键 e键
H
对称轴
H H
H
H H
H H
H
H
H H
H H
e键
H
a键
H H
船式(最不稳定构象)
CHEMICAL WHIMSEY
CHAIR
German: “sessel”
BOAT
“boot”
基团之间距离远
基团之间距离近
优势构象,最稳定
最不稳定构象
如何书写出环己烷的椅式构象呢?????
How to draw cyclohexane
由三组平 行线组成
2、a键与e键
对称轴
不用此方法鉴别烯烃与小环环烷烃。
(3)与HX。到开链化合物。若环上有取代基,加成符 合马氏规则。(三元环立刻反应,四元环需加热反应)
3、氧化反应 (1)一些低级的脂环烃在室温下,不与高锰酸钾 水溶液或臭氧作用,用高锰酸钾溶液可区别烯烃 和环丙烷及其衍生物。可用此试剂除去环丙烷中 微量的烯烃。 如:鉴别丙烷、环丙烷、丙烯 (2)环烷烃在强氧化剂或催化剂影响下方可被氧化
H CH3 H CH3
H C(CH3)3 H CH3
H CH3 H C(CH3)3
http://www.56.com/u59/v_NDU1NTA5NjA.html
不饱和化合物,要使不饱和键的编号尽可能小。例如:
(3)桥环烃的命名 a、母体:按参与成环的总碳原子(不含支链)称某 烃,桥环个数冠于词头,称“二环[m.n.l]某烃”。 b、编号:自第一个桥头碳原子(即两个环连接处的 碳原子,二环有两个桥头碳原子。除桥头碳原子外, 环上其他的碳原子称为桥碳原子)开始沿最长的桥编 号到另一个桥头碳原子,再沿次长桥回到第一个桥头 碳原子,最短的桥最后编号。若环上有取代基时,应 从靠近取代基的桥头开始编号,使取代基有较小的位 次。 c、命名:在方括号中注明桥碳原子数(桥头碳原子 不计在内),按由大到小次序列出,数字之间用符号 “.”分开。二环桥烃可以看作是两个桥头碳原子之 间用三道桥联结起来的,因此方括号内有三个数字。