多取代环己烷

二个碳环共有二个碳原子的称为稠 环烃。命名可按相应芳烃的氢化物或桥 环烃的方法命名：
10
2
9
1
3
十氢萘
8
4 二环[4.4.0]癸烷
6
7
5
问题：用系统命名法命名下列化合物：
6-甲基螺[3.4]辛烷
二环[2.2.0]己烷
2，7，7-三甲基二环[2.2.1]庚烷
第二节 脂环烃的性质 脂环烃能进行与开链烃一样的化学反应
四个碳原子的环烷烃有二个异构体：
CH3
五个碳原子环烷烃有五个构造异构体：
CH3
CH2CH3
CH3
CH3 H3C
CH3
构造相同，分子中原子在空间的排 列方式不同的化合物互称为立体异构体， 顺反异构体是立体异构体的一类。立体 异构体的构造相同，而分子中原子在空 间的排列方式即构型不同。
脂环化合物的顺反异构 三元环:
环碳数 定某烷 二三环 作词头 桥上碳 多到少 小圆点 方括号 从桥头 到桥头 先最长 后渐短 其余碳 桥上走
二环[4.1.0]庚 烷
1,8-二甲基-2-乙基6-氯二环[3.2.1]辛烷
三环[3.3.1.13,7]癸 烷（金刚烷）
（右上角的3，7表 示环中桥接的位次）
11
3
H2C
CH
12 7
CH3CH2CH2 HC CH2CH3 3-环己基己烷
脂环烃分子中二个或二个以上碳环 共有二个以上碳原子的称为桥环烃。命 名时用二环，三环等作词头，再根据环 碳原子总数称某烷。环字后面方括号中 用数字标出桥上二个桥头碳原子之间的 碳原子数。
二环桥环烃可看作是二个桥头C之间 用三道桥联结起来, 因此方括号内有三个 数字, 由大到小排列, 数字用圆点隔开， 编号从一个桥头C顺最长碳环到次长碳环， 余类推。
1.卤代
2.氢解
+ Cl2
+ HCl Cl
+ H2 Ni
CH3CH2CH2CH3
100℃ ， 常压
3.加溴
+ Br22
室温
Br
Br
+ Br22 + Br22
Br
Br Br Br
4.加溴化氢
+ HBr
H3C
Br
+
CH3
HBr
CH3CH2CHCH 3
（符合马氏规则）
Br
H3C
5.臭氧化
O3
CH3
Zn
环烷烃
cycloalkane
第五章 脂环烃
第一节 脂环烃的分类和命名 第二节 环烷烃的性质 第三节 环烷烃的结构与稳定性 第四节 环己烷的构象 第五节 多环烃
重点: 环烷烃的结构、环己烷及一取代
环己烷、二取代环己烷和稠环烃 的构象。
难点: 环烷烃的结构、环己烷及一取
代环己烷、二取代环己烷和稠 环烃的构象。
H H
H
H H
H
H H
H
H H
H
H H
H
椅式（无张力环）
H
H H
H H
H
H
H
H
CH2
H
H
CH2
H
H
H
1,2,4,5碳共平面 3,6处于平面上下方?
H H
H HH
H
H H
H HH
H
船式(比椅式能量高29.7KJ/mol)
H
CH2
H
CH2
HH
H H
HH
1,2,4,5碳共平面 3,6都在平面上面
半椅型
O CH3 H3C O
乙酸 H C CH CH2 CH C H
6.KMnO4氧化
H3C H3C
C
C
CH3
KMnO4(水溶液）
H3C
CH3
H3C
COOH
O
+
H3C CH3
(双键被氧化，而环丙烷不受影响，用以区别二者)
H2C CH CH3
KMnO4
不褪色 褪色
第三节 脂环烃的结构
1885年Bagyer提出了张力学说。
学时数：6学时
第一节 脂环烃的分类和命名
1、脂环烃的分类
脂环烃指碳干为环状而性质和开链烃相似的
烃类。
饱和脂环烃（单环CnH2n)
脂环烃
不饱和脂环烃
环烯烃 环炔烃
小环（3～4C），普通环（5～7C），
中环（8～12C），大环（12C 以上）
2、脂环烃的异构
环烷烃由于环的大小及侧链的长 短及位置不同而产生构造异构体。
船型 6.7kJ.mol-1 46kJ.mol-1 扭船型 23kJ.mol-1
椅型
环己烷构象的位能关系
单取代环己烷：
H
CH3
H
5%
H CH3
H
95% 能量低7.5 KJ/mol
多取代环己烷：
CH3 H3C
CH3 CH3
顺-1，2-二甲基环己烷 反-1，2-二甲基环己烷
H
H
(H3C)3C
e键(平伏键)
CH3
a键(直立键)
小 结： （1）环己烷多元取代物最稳定构象 是e-取代基最多的构象。
（2）环上有不同取代基时，大取代 基在e键的构象较稳定。
CH2
2
CH2
10 11
12
3
6
8
3
54
10 CH2 12
1
HC
9 CH2
13 CH2
4 CH2 5 CH2
6
H2C
HC 9
CH2 CH CH
CH2 CH CH2
8
7
6
CH2
4
CH2
CH2
5
H2C
CH
CH2
8
7
三环[3.2.1.02,4]辛烷
三环[5.4.0.02,9]十 一烷
三环[5.5.1.0 3,11]十三烷
60°
90°
108°
120°
1．环丙烷
环中C-C键形成一种弯键结构,碳环键 角为105.5o,H-C-H键角114º：
H 114o H
C
H
105。 5o
0.1524nm
H
C
C
H
H
COOH
NH2
（稳定化合物）
1-氨基环丙烷－1-羧酸
2．环丁烷和环戊烷的构象
环丁烷与环丙烷相似，C-C键也是弯曲的， C-C-C键角约111.5º，其中四个C不在同一平面。
脂环烃分子中两个碳环共有一个碳原 子称为螺环烃，其命名根据成环碳原子 的总数称为螺某烷，螺字后方括号用数 字标出二个碳环上除了共有碳原子外的 碳原子数目，小的数字排前面，编号以 较小环中与相邻C开始，数字用圆点隔开， 代表碳原子数。
环碳数 螺某烷 除螺碳 小在前 方括号 小圆点 编号码 螺邻碳 小螺大 低系列
H
HH
H
H
H
H
H
环丁烷的构象
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
HH
H
H
H H
H
H
H
H
H H
H
H H
H
信封式 能垒 2.5KJ/mol 环戊烷构象
半椅式
第四节 环己烷的构象
在环己烷分子中，C原子是SP3杂 化。六个C不在同一平面，C-C键夹 角保持109º28'，因此环很稳定。其 有二种极限构象。
H
H H
H3C
CH3
CH3 H
H
H
顺
H 反 CH3
3、脂环烃的命名：
与烷烃类似，在烷字前加一“环” 字。
环丙Fra Baidu bibliotek 环丁烷
环戊烷
环己烷
环上取代基的位次尽可能小，有二个 以上不同取代基时，以含碳原子最少的 取代基作为1位。
CH3
1-甲基-4-异丙基环己烷（孟烷）
H3C
CH3
含双键的脂环烃称为环烯：
环己烯
如取代基为较长的碳链，将环作为 取代基，作为烷烃的衍生物命名：