3 环烷烃
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碳键的夹角为60°，但实际sp3杂化碳原子之间的夹角109°28′，因此 环中碳碳键角会发生变形从而产生张力，键角的变形越大张力就越大， 环的稳定性就越小，化学性质越活泼。依此类推，三元环的角张力大 于四元环，所以三元环的活性大于四元环。但实际上四元环以上的环 碳原子不在同一平面上，且很多六元环以上的大环都是稳定的，这些 现象张力学说都没有办法解释，为此提出了弯曲键概念。
旗杆氢间隔：183ppm，二 者范德华半径为240ppm， 有范式张力。
环己烷碳架是折叠的，两者互为构象异构体
H H
3
H 2
H
1
H H
H 4 H
3
H
2 5
H 1 H H H
6
H
H H
4
5 H
6
HH H
C2, C3, C5, C6 共平面
H H
H
H
椅式构象，每一个相邻碳原子 上的C-H键都处于邻位交叉式
e, e优势构象
结论：二取代环己烷构象的稳定性 ee型 > ae型 > aa型
eg.
6
7
2 3 5
5-甲基螺[2.4]庚烷
1
4
Cl
5-氯螺[2.5]辛烷
② 桥环烃（包括稠环烃）：两个或两个以上碳环共用两 个以上的碳原子。 a.判断环数及总碳数，称几环[ ]某烷 *环数：将桥环烃变为开链化合物需要断开的C-C键的最小数
b.将桥上碳原子数（不包括桥头碳）由大到小顺序列在[ ]
内，并用下角圆点隔开（有几个桥就有几个数字）。 c.编号：从第一个桥头碳开始，从最长的桥编到第二个桥头 碳，再沿次长的桥回到第一个桥头碳，即按桥渐短的次序将 其余的桥依次编号。（若有取代基，则尽量使其位次较小）
反式。
CH3 CH3 H H CH3 H H CH3
(2)环己烷的构象
由于自然界中的天然化合物结构单元中都存在环己烷的结构 单元，因此对于环己烷的构象研究比较深入。环己烷分子中的 六个碳原子保持键角109°28′，因此环很稳定，但环中碳原子 虽不能自由旋转但可在环不破裂的范围下旋转，因此它存在椅 式，船式和扭船式三种构象。这三种构象中稳定顺序为椅式＞ 扭船式＞船式，这是为什么呢？下面我们从这三种分子构象上 分析
环丙烷的结构图
平面型
Newman投影式
角张力：环的角度与sp3 轨道夹角差别引起的张力
所有C-H 键均为重叠 式构象，有 扭转张力
张力学说解释
在环丙烷分子中，电子云的重叠不能沿着sp3轨道轴对
称重叠，只能偏离键轴一定的角度以弯曲键侧面重叠，形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成弯曲键（香蕉键），其键角为 105.5°，因键角要从 109.5°压缩到105.5°，故环有一定的张力（角张力）。
Pd/C, 50℃ or Ni, 80℃
支链烃 稳定！
（2）加Br2
+Br2
+ Br2
室温
BrCH2CH2CH2Br
Br
对氧化剂 Br 稳定
+Br2
光照 或3000C
Br
不易开链
（3）加HX
+HBr +HBr
CH3CH2CH2Br
不反应
+HBr
+HBr
不反应
CH3 (CH3)2CCHCH3 Br
（1）环丙烷活性最大，不稳定，易发生开环加成（H2、 X2、HX）； 结论：（2）其他环烷烃性质与开链烷烃相似，发生X2的自由基 取代反应； （3）环丙烷衍生物开环位置：含H最多的C与含H最少 的C之间断键； 加成位置：符合马氏规则。
1, 2-trans
有1. 3-竖键作用
优势构象
cis-1, 3-二甲基环己烷
有较大的1. 3-竖键作用
a, a-
e, e优势构象
trans-1, 3-二甲基环己烷
a, e-
能量相等
e, a-
cis-1, 4-二甲基环己烷
a, e
能量相等
e, a-
trans-1, 4-二甲基环己烷
a, a有1. 3-竖键作用
立体异构
构象异构
2.环烷烃的命名：
a.根据环中碳原子的数目叫“环某烷”； （1）单环烷烃：
eg.
b.环上取代基的位次和编号写在母体环烃名字前面， “编号”原则与烷烃相同； c.若有两个取代基，较优基团编号较大,标明“顺反”； d.若环上有不饱和键，给予其最小编号-官能团位次居 第一位 e.若取代基碳链较长，则环作为取代基。
2） 二取代环己烷的构象分析
cis-1, 2-二甲基环己烷
CH3
2 1
CH3
2
H CH3 H
1
CH3 CH3
1
2
CH3
1, 2-cis
e, a-
能量相等
a, e-
trans-1, 2-二甲基环己烷
2 1
CH3 H H CH3 H
H H H
CH3
2 2 CH3 1 1
CH3 a, a-
CH3
e, e-
现，原来的a键全都变成e键，原来的e键全都变成a键。
翻转后，原来的a键转变为e键，而e键转变为a键。
H
3
H
5
H
2 6
H
1
翻转
H H
H
4
H
3 5
H H
6 2 1
H
H
4
H
H
H H
H
H
H H
H H
H
H
a键和e键的相互转换
H
3
H
5
H
2 6
H
1
翻转
H H
H
4
H
3 5
H H
6 2 1
H
H
4
H
H
H H
H
H
H H
2-甲基-3-环丙基庚烷
1,1-二甲基-3-异丙基环戊烷
Me
1-甲基-3-环丁基环戊烷
Br
1-甲基-5-溴环戊二烯
（2）多环烷烃
① 螺环烃： a.根据成环的碳总数，叫螺[ ]某烷
b.两环除开共用C外的C原子个数，由小到大，放
于[ ]内，并用下角圆点隔开
c.编号：从小环—共用C—大环（并尽可能使取
代基位次小）
环庚烷
658.6
662.4
环
环十五烷
659.0
对比：开链烷烃每个CH2的燃烧热：658.6 KJ/mol
利用燃烧热来判断烷烃的稳定性
(燃烧热反映分子内能的高低，内能越高越不稳定）
25 O2 2
C8H18 +
8C O 2 + 9H2O +
Q
5474.2KJ/mol 5469.2KJ/mol 5455.4KJ/mol
船式构象，C2-C3，C5-C6 上的C-H是全重叠式
椅式构象
交叉式
2.50Å
H H H H H H H H H
H H
2.49Å
H
H-H之间距离均大于H 的Van der Waal’s半径 之和（2.40Å ）
2.49Å
环己烷椅式构象的画法
每个碳均有一根C-H 键在垂直方向，上平面的向上画，
下平面的向下画，称a键（直立键）。 其它C-H键分别向左（左边的三个）或向右（右边的 三个），且上下交替，称e键 ( 平伏键)。
船式构象
H-H之间距离均小于H的Vander Waal’s半径之和（2.40Å ）
重叠式 （有扭转张力）
平伏键（e键）与直立键（a键）
（1）在椅式构想中我们可以看到，C1,C3,C5在同一平面上，C2，C4， C6在同一平面上，两个平面相距为50pm(0.001 纳米(nm) = 1 皮米 )；（2） 椅式构象中的碳氢键可以分为两类，6个碳氢键与分子的对称轴平行，叫做 直立键或a键，另外6个碳氢键与直立键成109°28′的角，叫做平伏键或e键， 同时a键和e键可以通过环的扭动翻转互相转变，这种转变室温下就可以实
Chapter 3
脂
环
烃
碳架具有环状而性质和开链脂肪烃（烷，烯）相似的烃类
环烷烃-饱和脂肪烃 单环烃 环烯烃： 环炔烃：
脂环烃 桥环：二环、三环等
不相邻碳 相邻碳
环 烃
稠环
螺环 单环芳香烃：一、二、多取代等：
芳香烃 多环芳香烃
联苯类：
Ph3CH 多苯代脂肪烃： PhC2H4Ph
稠环芳香烃：萘、蒽、菲等：
eg.
Br2
CH3
﹛﹜ (CH ) CCHCH2Br 3 2
Br
CH3
+HBr
马氏规则：
(CH3)2CCHCH3 Br
H加成到含H较多的C上，X加成到含H较少的C上。
五、环烷烃的立体异构
(１) 顺反异构
环状化合物的两个碳原子上连有不同取代基时， 取代基可以在环平面的上方或下方，因此它们在空间 的排列存在两种形式，处于同一侧为顺式，不同侧为
H H
H
H
椅式构象中C-H键的顺反关系
相邻碳上的a键和e键为顺式 两个相邻的a键(或e键)为反式
(2) 取代环己烷的构象
1）一元取代环己烷的构象
一元取代环己烷中，取代基可占据a键，也可占据e键，但占据e键的构象更稳定。 原 使分子内能增加；当甲基处于e键时，与C3和C5中得氢距离增大，不存在范式张力，故比 较稳定。在室温下，甲基环己烷的e-甲基构象占95%，此构象也成为优势构象。
1、 环丙烷的结构与张力学说
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， 发生加成反应。
这种构象的张力很小，总张力能 25kJ/mol ，扭转 张力在 2.5kJ/mol以下，因此，环戊烷的化学性质稳定。
３ 环己烷的构象 环己烷有三种不同空间排列形式，分别为椅式，船式，扭船式
椅式
扭船式
船式
四、环烷烃的物理性质和化学性质
1.物理性质：自学!
环的大小与稳定性
稳定性
普通环 > 中环 > 小环
8C O 2 + 9H2O
2.化学性质： “小环像烯、大环像烷！” 共性： 同烷烃相似，光照或加热下发生自由基取 代反应。（难氧化） 特性： 小环的开环加成。
与脂肪烃相似的反应
① 自由基反应
一般情况下，脂环烃都可以发生和开链烃相似的化学反应。环 烷烃主要是起自由基取代反应，常见的是卤代反应，反应的活 性和环的大小无关。
环烷烃的燃烧热数据 每个CH2燃烧热 (KJ/mol) 小 环 普 C3 C4 C5 环丙烷 环丁烷 环戊烷 697.1 686.1 664.0 中 每个CH2燃烧热 (KJ/mol)
C8
C11 C12
环辛烷
环壬烷 环癸烷 环十四烷
663.8
664.6 663.6 658.6
环
大
通
环
C7
环己烷
2、环丁烷和环戊烷的构象
(1) 环丁烷的构象 与环丙烷相似，环丁烷分子中存在着张力，但比环丙烷的
小，因在环丁烷分子中四个碳原子不在同一平面上，见右图：
根据结晶学和光谱学的证明， 环丁烷是以折叠状构象存在的， 这种非平面型结构可以减少C-H 的重叠，使扭转张力减小。环丁 烷分子中 C-C-C键角为 111.5°， 角张力也比环丙烷的小，所以环 丁烷比环丙烷要稳定些，总张力 能为108kJ/mol。
三、脂环烃的结构(角张力、扭转张力、范式张力）
1883年，perkin发现三元环的活性比四元环活泼，为解释这一现象
1885年Beayer提出张力学说，以解释环的稳定性的实验事实。例如假 定环丙烷的三个碳原子在同一平面，且在其他烷烃中一样，也是sp3杂
化，根据假设成环的碳原子在同一个平面上， 排成正三角形，环中碳
第一节
一、环烷烃的分类：
1. 单环烷烃：
脂环烃
大环 >12
小环， 普通环（正常环），中环， C数： 3-4 5-7 8-11
*单环烷烃的通式：CnH2n，与单烯烃为异构体。
2. 多环烷烃： 螺环烃
稠环烃 桥环烃
二、环烷烃的异构和命名
1.环烷烃的异构
构造异构：碳架异构（碳链异构、碳环异构）、 官能团异构 同分异构 构型异构：顺反异构
+
+
Cl2
Br2
hν
Cl
300℃
Br
+
HBr
脂环烃的特性反应
由于受到环张力的影响，特别是小环结构的环烷烃，特别 容易开环发生加成反应 （1）加H2
+ H2 + H2
Ni
800C,常压
Ni 2000C,常压
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
+ H2
+ H2
Et
Pt 3000C,常压
eg.
4
3
5
6
7
8 6 5
7 1 2 4 3
1 2
二环[4.2.0]辛烷
2,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷
练习：
H3C CH3
1,2,4-三甲基二环[4.3.0]壬烷
CH3
顺-1,3-二甲基环戊烷
顺式（cis-)，反式（trans-)。
顺 反 异 构 用“顺” 或“反” 注明基团相对位置。
因：由于a键上的甲基和C3和C5中两个a键氢原子距离较近，存在较大的范德华张力斥力，
1，5-竖键作用
随着单取代环己烷中取代基不断的变大，如叔丁基环己烷所有构 想中，99.9%的构象都是叔丁基处于平伏键上。
优势构象 室温：100％
1. 3-竖键作用非常大
结论：单取代环己烷构象的稳定性 e型 > a型
环丁烷的构象 “蝴蝶式”存在
(2) 环戊烷的构象
环戊烷分子中，C-C-C夹角为108°，接近sp3杂化轨道间夹 角109.5°，环张力甚微，是比较稳定的环。但若环为平面结构， 则其C-H键都相互重叠，会有较大的扭转张力，所以，环戊烷是 以折叠式构象存在的，为非 平面结构，见右图，其中有 四个碳原子在同一平面，另 外一个碳原子在这个平面之 外，成信封式构象。 环戊烷的构象
旗杆氢间隔：183ppm，二 者范德华半径为240ppm， 有范式张力。
环己烷碳架是折叠的，两者互为构象异构体
H H
3
H 2
H
1
H H
H 4 H
3
H
2 5
H 1 H H H
6
H
H H
4
5 H
6
HH H
C2, C3, C5, C6 共平面
H H
H
H
椅式构象，每一个相邻碳原子 上的C-H键都处于邻位交叉式
e, e优势构象
结论：二取代环己烷构象的稳定性 ee型 > ae型 > aa型
eg.
6
7
2 3 5
5-甲基螺[2.4]庚烷
1
4
Cl
5-氯螺[2.5]辛烷
② 桥环烃（包括稠环烃）：两个或两个以上碳环共用两 个以上的碳原子。 a.判断环数及总碳数，称几环[ ]某烷 *环数：将桥环烃变为开链化合物需要断开的C-C键的最小数
b.将桥上碳原子数（不包括桥头碳）由大到小顺序列在[ ]
内，并用下角圆点隔开（有几个桥就有几个数字）。 c.编号：从第一个桥头碳开始，从最长的桥编到第二个桥头 碳，再沿次长的桥回到第一个桥头碳，即按桥渐短的次序将 其余的桥依次编号。（若有取代基，则尽量使其位次较小）
反式。
CH3 CH3 H H CH3 H H CH3
(2)环己烷的构象
由于自然界中的天然化合物结构单元中都存在环己烷的结构 单元，因此对于环己烷的构象研究比较深入。环己烷分子中的 六个碳原子保持键角109°28′，因此环很稳定，但环中碳原子 虽不能自由旋转但可在环不破裂的范围下旋转，因此它存在椅 式，船式和扭船式三种构象。这三种构象中稳定顺序为椅式＞ 扭船式＞船式，这是为什么呢？下面我们从这三种分子构象上 分析
环丙烷的结构图
平面型
Newman投影式
角张力：环的角度与sp3 轨道夹角差别引起的张力
所有C-H 键均为重叠 式构象，有 扭转张力
张力学说解释
在环丙烷分子中，电子云的重叠不能沿着sp3轨道轴对
称重叠，只能偏离键轴一定的角度以弯曲键侧面重叠，形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成弯曲键（香蕉键），其键角为 105.5°，因键角要从 109.5°压缩到105.5°，故环有一定的张力（角张力）。
Pd/C, 50℃ or Ni, 80℃
支链烃 稳定！
（2）加Br2
+Br2
+ Br2
室温
BrCH2CH2CH2Br
Br
对氧化剂 Br 稳定
+Br2
光照 或3000C
Br
不易开链
（3）加HX
+HBr +HBr
CH3CH2CH2Br
不反应
+HBr
+HBr
不反应
CH3 (CH3)2CCHCH3 Br
（1）环丙烷活性最大，不稳定，易发生开环加成（H2、 X2、HX）； 结论：（2）其他环烷烃性质与开链烷烃相似，发生X2的自由基 取代反应； （3）环丙烷衍生物开环位置：含H最多的C与含H最少 的C之间断键； 加成位置：符合马氏规则。
1, 2-trans
有1. 3-竖键作用
优势构象
cis-1, 3-二甲基环己烷
有较大的1. 3-竖键作用
a, a-
e, e优势构象
trans-1, 3-二甲基环己烷
a, e-
能量相等
e, a-
cis-1, 4-二甲基环己烷
a, e
能量相等
e, a-
trans-1, 4-二甲基环己烷
a, a有1. 3-竖键作用
立体异构
构象异构
2.环烷烃的命名：
a.根据环中碳原子的数目叫“环某烷”； （1）单环烷烃：
eg.
b.环上取代基的位次和编号写在母体环烃名字前面， “编号”原则与烷烃相同； c.若有两个取代基，较优基团编号较大,标明“顺反”； d.若环上有不饱和键，给予其最小编号-官能团位次居 第一位 e.若取代基碳链较长，则环作为取代基。
2） 二取代环己烷的构象分析
cis-1, 2-二甲基环己烷
CH3
2 1
CH3
2
H CH3 H
1
CH3 CH3
1
2
CH3
1, 2-cis
e, a-
能量相等
a, e-
trans-1, 2-二甲基环己烷
2 1
CH3 H H CH3 H
H H H
CH3
2 2 CH3 1 1
CH3 a, a-
CH3
e, e-
现，原来的a键全都变成e键，原来的e键全都变成a键。
翻转后，原来的a键转变为e键，而e键转变为a键。
H
3
H
5
H
2 6
H
1
翻转
H H
H
4
H
3 5
H H
6 2 1
H
H
4
H
H
H H
H
H
H H
H H
H
H
a键和e键的相互转换
H
3
H
5
H
2 6
H
1
翻转
H H
H
4
H
3 5
H H
6 2 1
H
H
4
H
H
H H
H
H
H H
2-甲基-3-环丙基庚烷
1,1-二甲基-3-异丙基环戊烷
Me
1-甲基-3-环丁基环戊烷
Br
1-甲基-5-溴环戊二烯
（2）多环烷烃
① 螺环烃： a.根据成环的碳总数，叫螺[ ]某烷
b.两环除开共用C外的C原子个数，由小到大，放
于[ ]内，并用下角圆点隔开
c.编号：从小环—共用C—大环（并尽可能使取
代基位次小）
环庚烷
658.6
662.4
环
环十五烷
659.0
对比：开链烷烃每个CH2的燃烧热：658.6 KJ/mol
利用燃烧热来判断烷烃的稳定性
(燃烧热反映分子内能的高低，内能越高越不稳定）
25 O2 2
C8H18 +
8C O 2 + 9H2O +
Q
5474.2KJ/mol 5469.2KJ/mol 5455.4KJ/mol
船式构象，C2-C3，C5-C6 上的C-H是全重叠式
椅式构象
交叉式
2.50Å
H H H H H H H H H
H H
2.49Å
H
H-H之间距离均大于H 的Van der Waal’s半径 之和（2.40Å ）
2.49Å
环己烷椅式构象的画法
每个碳均有一根C-H 键在垂直方向，上平面的向上画，
下平面的向下画，称a键（直立键）。 其它C-H键分别向左（左边的三个）或向右（右边的 三个），且上下交替，称e键 ( 平伏键)。
船式构象
H-H之间距离均小于H的Vander Waal’s半径之和（2.40Å ）
重叠式 （有扭转张力）
平伏键（e键）与直立键（a键）
（1）在椅式构想中我们可以看到，C1,C3,C5在同一平面上，C2，C4， C6在同一平面上，两个平面相距为50pm(0.001 纳米(nm) = 1 皮米 )；（2） 椅式构象中的碳氢键可以分为两类，6个碳氢键与分子的对称轴平行，叫做 直立键或a键，另外6个碳氢键与直立键成109°28′的角，叫做平伏键或e键， 同时a键和e键可以通过环的扭动翻转互相转变，这种转变室温下就可以实
Chapter 3
脂
环
烃
碳架具有环状而性质和开链脂肪烃（烷，烯）相似的烃类
环烷烃-饱和脂肪烃 单环烃 环烯烃： 环炔烃：
脂环烃 桥环：二环、三环等
不相邻碳 相邻碳
环 烃
稠环
螺环 单环芳香烃：一、二、多取代等：
芳香烃 多环芳香烃
联苯类：
Ph3CH 多苯代脂肪烃： PhC2H4Ph
稠环芳香烃：萘、蒽、菲等：
eg.
Br2
CH3
﹛﹜ (CH ) CCHCH2Br 3 2
Br
CH3
+HBr
马氏规则：
(CH3)2CCHCH3 Br
H加成到含H较多的C上，X加成到含H较少的C上。
五、环烷烃的立体异构
(１) 顺反异构
环状化合物的两个碳原子上连有不同取代基时， 取代基可以在环平面的上方或下方，因此它们在空间 的排列存在两种形式，处于同一侧为顺式，不同侧为
H H
H
H
椅式构象中C-H键的顺反关系
相邻碳上的a键和e键为顺式 两个相邻的a键(或e键)为反式
(2) 取代环己烷的构象
1）一元取代环己烷的构象
一元取代环己烷中，取代基可占据a键，也可占据e键，但占据e键的构象更稳定。 原 使分子内能增加；当甲基处于e键时，与C3和C5中得氢距离增大，不存在范式张力，故比 较稳定。在室温下，甲基环己烷的e-甲基构象占95%，此构象也成为优势构象。
1、 环丙烷的结构与张力学说
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， 发生加成反应。
这种构象的张力很小，总张力能 25kJ/mol ，扭转 张力在 2.5kJ/mol以下，因此，环戊烷的化学性质稳定。
３ 环己烷的构象 环己烷有三种不同空间排列形式，分别为椅式，船式，扭船式
椅式
扭船式
船式
四、环烷烃的物理性质和化学性质
1.物理性质：自学!
环的大小与稳定性
稳定性
普通环 > 中环 > 小环
8C O 2 + 9H2O
2.化学性质： “小环像烯、大环像烷！” 共性： 同烷烃相似，光照或加热下发生自由基取 代反应。（难氧化） 特性： 小环的开环加成。
与脂肪烃相似的反应
① 自由基反应
一般情况下，脂环烃都可以发生和开链烃相似的化学反应。环 烷烃主要是起自由基取代反应，常见的是卤代反应，反应的活 性和环的大小无关。
环烷烃的燃烧热数据 每个CH2燃烧热 (KJ/mol) 小 环 普 C3 C4 C5 环丙烷 环丁烷 环戊烷 697.1 686.1 664.0 中 每个CH2燃烧热 (KJ/mol)
C8
C11 C12
环辛烷
环壬烷 环癸烷 环十四烷
663.8
664.6 663.6 658.6
环
大
通
环
C7
环己烷
2、环丁烷和环戊烷的构象
(1) 环丁烷的构象 与环丙烷相似，环丁烷分子中存在着张力，但比环丙烷的
小，因在环丁烷分子中四个碳原子不在同一平面上，见右图：
根据结晶学和光谱学的证明， 环丁烷是以折叠状构象存在的， 这种非平面型结构可以减少C-H 的重叠，使扭转张力减小。环丁 烷分子中 C-C-C键角为 111.5°， 角张力也比环丙烷的小，所以环 丁烷比环丙烷要稳定些，总张力 能为108kJ/mol。
三、脂环烃的结构(角张力、扭转张力、范式张力）
1883年，perkin发现三元环的活性比四元环活泼，为解释这一现象
1885年Beayer提出张力学说，以解释环的稳定性的实验事实。例如假 定环丙烷的三个碳原子在同一平面，且在其他烷烃中一样，也是sp3杂
化，根据假设成环的碳原子在同一个平面上， 排成正三角形，环中碳
第一节
一、环烷烃的分类：
1. 单环烷烃：
脂环烃
大环 >12
小环， 普通环（正常环），中环， C数： 3-4 5-7 8-11
*单环烷烃的通式：CnH2n，与单烯烃为异构体。
2. 多环烷烃： 螺环烃
稠环烃 桥环烃
二、环烷烃的异构和命名
1.环烷烃的异构
构造异构：碳架异构（碳链异构、碳环异构）、 官能团异构 同分异构 构型异构：顺反异构
+
+
Cl2
Br2
hν
Cl
300℃
Br
+
HBr
脂环烃的特性反应
由于受到环张力的影响，特别是小环结构的环烷烃，特别 容易开环发生加成反应 （1）加H2
+ H2 + H2
Ni
800C,常压
Ni 2000C,常压
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
+ H2
+ H2
Et
Pt 3000C,常压
eg.
4
3
5
6
7
8 6 5
7 1 2 4 3
1 2
二环[4.2.0]辛烷
2,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷
练习：
H3C CH3
1,2,4-三甲基二环[4.3.0]壬烷
CH3
顺-1,3-二甲基环戊烷
顺式（cis-)，反式（trans-)。
顺 反 异 构 用“顺” 或“反” 注明基团相对位置。
因：由于a键上的甲基和C3和C5中两个a键氢原子距离较近，存在较大的范德华张力斥力，
1，5-竖键作用
随着单取代环己烷中取代基不断的变大，如叔丁基环己烷所有构 想中，99.9%的构象都是叔丁基处于平伏键上。
优势构象 室温：100％
1. 3-竖键作用非常大
结论：单取代环己烷构象的稳定性 e型 > a型
环丁烷的构象 “蝴蝶式”存在
(2) 环戊烷的构象
环戊烷分子中，C-C-C夹角为108°，接近sp3杂化轨道间夹 角109.5°，环张力甚微，是比较稳定的环。但若环为平面结构， 则其C-H键都相互重叠，会有较大的扭转张力，所以，环戊烷是 以折叠式构象存在的，为非 平面结构，见右图，其中有 四个碳原子在同一平面，另 外一个碳原子在这个平面之 外，成信封式构象。 环戊烷的构象