最新二章节烷烃和环烷烃

药物分子的构象与其生物活性有着密切关系。许多药 物分子是以特定的构象与受体结合发挥作用。
药效构象
如：多巴胺是体内合成去甲肾上腺素的前体， 其药效构象为
NH 2
H
H
H
H
OH OH
四、烷烃的化学性质
1. 稳定性 室温下烷烃与强酸、强碱、强氧化剂或强还原 剂不发生反应或反应很慢。
2. 卤代反应 (Cl2、Br2) halogenation
CH 2
CH 3
CH 3
4-甲基-6-乙基壬烷
6-ethyl-4-methylnonane
CH 3 CH 2 CH CH 2 CH CH 3
CHCH 3 CH 3
CH 3
2,5-二甲基-3-乙基己烷 3-ethyl-2,5-dimethylhexane
三、烷烃的异构现象 isomerism
有机化合物的分子组成相同而结构不同的现象 ——同分异构现象
二章节烷烃和环烷烃
烃 hydrocarbons 只含有碳和氢两种元素的化合物
饱和烃——烷烃
脂肪烃 aliphatic
烯烃 不饱和烃
炔烃
hydrocarbon 脂环烃
烃
alicyclic hydrocarbon
芳香烃 aromatic hydrocarbon
苯型芳香烃 非苯型芳香烃
链烃 环烃
•用“正”、“异”、“新”等字区别同分异构体
2. 系统命名法 选主链 碳链最长，取代最多
编号 位次最低
取代基 先小后大(优先基团后列出),同基合并 用中文小写“二、三、四”表明取代基数 目，在英文名称中，基团按字母顺序先后 列出，用“di、tri、tetra”表示取代基数目
CH 3 CH CH 2 CH CH 2 CH 3
CH 2
CH 2
CH 2
C 4C 光 l H 2 C 3 C lH C 光 l2 C 2 C l2 H C 光 l2 C C l3 H C 光 l2 C l4C 甲烷和氯气的光照卤代反应演示
卤代反应机制
演示
自由基链反应——包括链引发、链增长、链终止三步。 free radical reaction
➢chain-initiating step Cl:Cl 光或热 Cl· + Cl·
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
C3H
C3H
第二节 环烷烃 Cycloalkane
一、环烷烃的分类和命名
环烷烃
单环 双环
环烷烃的命名（ P26 ）
多环
在相同碳数的烷烃名称前加“环”，“cyclo”
具有相同的分子式但结构式不同的化合物称为 异构体 isomer 1. 碳链异构 carbon chain isomerism（P4）
随着碳原子数增加（4C以上）出现不同碳链结构的构 造异构体。
如：戊烷有三个碳链异构体
2. 构象异构 conformational isomerism（P98） 烷烃分子中成键原子可绕单键自由旋转，导
致分子中原子或基团在空间的排列方式不同而产 生的立体异构现象——构象异构。这种空间排列 方式——构象 conformation
（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
环烷烃的稳定性： 环己烷 > 环戊烷 > 环丁烷 > 环丙烷
三、环烷烃的化学性质
1. 自由基取代反应
+C 2l 光
Cl + H Cl源自文库
2. 加成反应 addition reaction 环丙烷的一条 键断裂，试剂中的两个原子分别加到两端
催化氢化
+ H2
Ni 80℃
CH3CH2CH3
加卤素和卤化氢
+ H2
Ni 200℃
CH3CH2CH2CH3
+
溴的红棕色褪去
主要产物
如 ： C 3 C H H 2 C 3+ H C 2 l光C 3 C H H 2 C 2 C lH + C 3 C H H C 3H
Cl
取代位置的选择与生成的自由基（中间体）稳定性有关
自由基稳定性次序：
CH 3
H3C C > H3C CH > CH 3CH2 > CH 3
CH 3
CH 3
各类H被取代活性：3°H > 2°H > 1°H
由于几何形状上的限制，环丙烷 分子虽是平面结构，但成键的电 子云并不沿轴向重叠，其杂化轨 道之间以弯曲方向进行部分重叠 ，形成弯曲键。
环烷烃中的碳原子也是
sp3杂化，因此只有当
键角接近109º 28’，
轨道的重叠程度最大，
结构也越稳定。
键角与轨道的正常夹 角有偏差, 造成重叠程 度小, 键能下降,产生角 张力。容易开环
例如：
C2H C3H
C3H
乙基环戊烷 ethylcyclopentane
H3C C3H
C2H C2H CH2C3 H C3H
1,1,4-三甲基环己烷
3-甲基-1-环己基戊烷
1,1,4-trimethylcyclohexane 1-cyclohexyl-3-methylpentane
二、环烷烃的结构和稳定性
H
锯架式 H
H H
H
HH
H
Newman 投 影 式
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HH
H
H H
H
（2）正丁烷的构象 有四种典型conformation：
2 3
C3H
H
H
H
H
C3H
C3H
H
C3H
H C3H
H 3C C3H
H
H
H
H H
C3H H
H H
H H
对位交叉式 优势构象
邻位交叉式
部分重叠式 全重叠式 最不稳定构象
➢chain-propagating step Cl· + CH4 —>CH3· + HCl CH3· + Cl2 —>CH3Cl + Cl·
➢chain-terminating step
Cl· + Cl·—> Cl:Cl CH3·+ Cl·—> CH3Cl CH3·+ CH3·—> CH3CH3
烷烃卤代反应的取向
n-
iso- neo-
例如：
C3 C H 2 C H 2 C H 2 C H 3H
C3H
C3 C HH 2 CC 3H H C3H CC3H
C3H
C3H
（正）戊烷 n-pentane
异戊烷 isopentane
新戊烷 neopentane
烃分子中去掉一个氢原子后剩下的原子团叫做烃基（R-）
常见的烷基见P24 其中1~4C 烷基英文名称要记住（词尾“ane”改为“yl”）