有机化学006环烷烃

发生加氢反应。
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➢ 小环化合物与卤素的反应
Br2 / r.t. Cl2 / FeCl3
Br2 / r.t.
Br
Br
CH2CH2CH2
Cl
Cl
3-甲基-4-环丁基庚烷 4-cyclobutyl-3-methylheptane
2
2'
1 1'
3
3'
联环丙烷
bicyclopropane
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➢ 环可作为取代基 （称环基） ➢ 相同环连结时，可
用词头“联”开头。
6
桥环烃（Bridged hydrocarbon）的命名
桥头碳原子
10 2
(单)环烷烃
通式：CnH2n （与烯烃通式相同）
桥环烃（稠环）
桥环烃
螺环烃
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2
普通环烷烃的命名
CH3
环丙烷 cyclopropane
环己烷 cyclohexane
甲基环丙烷
methylcyclopropane
➢ 以环为母体，名称用 “环” （英文用 “cyclo”）开头。
➢ 环外基团作为环上的取 代基
五元以上环烷 烃
性质相似
链状烷烃
Cl2 / hv
H2 / Pt 催化加氢
HI
Cl 自由基取代反应
不反应 不反应
小环环烷烃
!!! 活泼，易开环
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小环化合物的特殊性质 —— 易开环加成） ➢ 小环化合物的催化加氢
H2 / Pt, 50oC or Ni, 80oC
CH3CH2CH3
2, 7, 7-trimethylbicyclo [2. 2. 1]heptane
7
5 6
4 3
1
2 用","隔开
三环[2. 2. 1. 02, 6]庚烷 tricyclo[2. 2. 1. 02, 6]heptane
8
螺环烃（spiro hydrocarbon）的命名
2
16
7
5
8
3
4 10 9
❖脂环烃均不溶于水； ❖脂环烃的密度在0.688~0.853之间。
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二． 环烷烃的性质 环的大小与稳定性
稳定性 普通环 > 中环
> 小环
环烷烃的燃烧热数据
小环 C3 C4
普通 C5
环
C7
每个CH2的燃烧 (KJ/mol)
环丙烷 环丁烷
697.1 686.1
环戊烷 环己烷 环庚烷
立方烷 cubane
金刚烷 adamantane
十氢萘 Decahydronaphthalene
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萘 naphthalene
莰烷 camphane
O
2-莰酮（樟脑） camphor
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物理性质
❖在室温和常压下，环丙烷和环丁烷为气体，环戊烷到环十一烷为液体，环十二烷以上为固 体； ❖环烷烃的熔点、沸点、相对密度都比含同数目碳原子的直链烷烃高；
3-甲基环戊烯 3-methylcyclopentene
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3-甲基-1,4-环己二烯 3-methyl-1,4-cyclohexadiene
4
CH3
CH3
H3C
CH3
H
H
H
H
顺-1,3-二甲基环戊烷
(cis-1, 3-dimethylcyclopentane)
H3C
CH3
顺反异构体
（打开一根 C-C 键）
2
3
1 CH2CH3
H2 / Pt, 50oC or Ni, 80oC
2பைடு நூலகம்
CH3
3 CH3CHCH2CH3
1
主要产物
H2 / Pt, 120oC or Ni, 200oC
CH3CH2CH2CH3
支链多较 稳定
环戊烷要用活性更高的催化剂铂，在较高的温度下才能加氢变成开链烷烃，环己烷则很难
664.0 658.6 662.4
中
C8
环
C11
大 C12 环
每个CH2的燃烧热 (KJ/mol)
环辛烷 环壬烷 环癸烷
663.8 664.6 663.6
环十四烷 658.6 环十五烷 659.0
对比：开链烷烃每个CH2的燃烧热：658.6 KJ/mol
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环的大小与化学性质
第三章 环烷烃
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键一取代环己烷的构象, 二取代环己烷的构象（1, 2-；1, 3-; 1, 4-; cis, trans）
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1
一．环烷烃(cycloalkane) 环烷烃的类型
1
9
3
8
6
4
7
5
十氢萘
桥头间的碳原子数 (用"."隔开)
环的数目 二环[4. 4. 0]癸烷
bicyclo[4. 4. 0]decane
组成桥环的碳 原子总数
桥 头 碳：几个环共用的碳原子， 环的数目：断裂二根C—C键可成链状烷烃为二环；断裂三根C—C
键可成链状烷烃为三环 桥头碳原子数：不包括桥头C，由多到少列出 环的编号方法：从桥头开始，先长链后短链
1
2 3
1 2
3 4
➢ 取代基位置数字取最小
1, 3-二甲基环己烷
1-甲基-4-异丙基环己烷
1, 3-dimethylcyclohexane
1-isopropyl-4methylcyclohexane
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3
❖分子中有不饱和碳碳键，命名时应使不饱和键上的碳编号最小。
1-甲基环戊烯 1-methylcyclopentene
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7
7
1
6
2
5 43
二环[2. 2. 1]庚烷
bicyclo[2. 2. 1]heptane
9
2
1
3
8 6
4
7
5
8-甲基二环[4. 3. 0]壬烷
8-methylbicyclo[4. 3. 0]nonane
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7
1 6
2
5 43
2, 7, 7-三甲基二环[2. 2. 1]庚烷
1
4
5
3
2
6
7
螺[4. 5]癸烷 spiro[4. 5]decane
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
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环烷烃的其它命名方法 : ➢按形象命名 ➢按衍生物命名
CH3
H
镜
面
H
CH3
H
CH3
CH3
H
H3C
CH3
H3C
CH3
➢ 顺反异构用“顺” 或“反”注明基团 相对位置。 英文用 “cis”和“trans”表 示。
反-1,3-二甲基环戊烷（两者为对映异构体）
(trans-1, 3-dimethylcyclopentane)
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5
43
环丙基环己烷 cylcopropylcyclohexane