中医药大学有机化学课件JC整理-脂环烃.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 脂环烃,(,一),脂环烃的分类,(二),脂环烃的命名,(三),脂环烃的性质,(四),环烷烃的结构与稳定性,一、脂环烃的分类,1.按环上碳原子的饱和程度，可分为：,环烷烃(通式,C,n,H,2n,),环烯烃(通式,C,n,H,2n-2,),环,炔烃(通式,C,n,H,2n-4,),环戊烷,环辛炔,环己烯,第一节、,脂,环烃的分类和,命名,脂环烃的构造异构现象比脂肪烃复杂，如环烷烃,C,5,H,10,的构造异构体有：,环戊烷,甲基环丁烷,乙基环丙烷,1,1-二甲基环丙烷,1,2-二甲基环丙烷,2,.,按照分子中所含碳环的数目，可分为：,单环脂环烃,二环脂环烃,多环脂环烃,环己烷,环戊二烯,甲基环己烷,十氢化萘,降冰片烷,螺2,4庚烷,立方烷,棱烷,篮烷,金刚烷,二、脂环烃的命名,1.单环脂环烃,(1)在相应烷烃名称前加,“,环,”,字，称为,“,环某烷,”,；,(2)使所有取代基编号尽可能小；,甲基环戊烷,1,2-二甲基环己烷,1-甲基-3-乙基环己烷,(3)环烯(或炔)烃编号时，把1,2位留给双(或三)键碳原子,。,4-乙基环戊烯,3,5-二甲基环己烯,5-甲基环辛炔,2.二环脂环烃,指分子碳架中含有两个碳环的烃。它又分为：,联环烃 螺环烃(螺烃)桥环烃(桥烃),联二环己烷,螺4.4壬烷,二环4.4.0癸烷,(十氢化萘),二环2.2.1庚烷,(降冰片烷),(1)桥环,母体的判断,：断几根键成开链化合物，就为几环。按成环碳原子数称为几环“某烷”；,编号：,A.,选桥头碳的原则：使一个桥头到另一个桥头所经过的碳尽可能的多，或者说，取代基最多的碳为桥头碳。,B.,从桥头碳开始，沿大半环到一桥头碳，再沿次环最后是小环。由大到小编号，同时照顾取代基的位次及不饱和键的的编号尽可能的小。,母体名,几环,n1.n2.n3,某烷,环的数目,各桥上碳数由大到小排,全部环上碳原子数,C.,各桥碳原子数由大到小用数字表示，用下角圆点分开放在方括号中，将括号放在“几环”和“某烷”中间；,D.,环上取代基位次和名称放在“环”之前,2,8-二甲基-1-乙基二环3.2.1辛烷,7,7-二甲基二环2.2.1庚烷,3,7,7-三甲基二环4.1.0庚烷,1,6,2,7,5,3,4,(2)螺环烷烃,1.二环螺环烃命名时以,“,螺,”,为词头,称,“,螺某烷,”,；,2.将各环除螺原子以外的碳原子数由小环到大环用数字表示，用圆点分开放在方括号中，括号放在,“,螺,”,和,“,某烷,”,中间；,3.编号从较小环与螺原子相邻的碳开始，沿小环经螺原子到较大的环；,4.支链命名与桥环烷烃相同。,螺2.4庚烷,螺5.5十一烷,5-甲基螺3.4辛烷,第二节、脂环烃的性质,环烷烃的沸点、熔点和相对密度都较含同数碳原子的开链脂肪烃为高。,一些环烷烃的物理常数,脂环烃的化学性质与脂肪烃相似，可发生卤化和氧化反应等。,(,1)取代反应,(2)加成反应(小环的特殊性,),环丙烷,和,环丁烷,与,烯烃,相似，易开环进行加成。,（甲）加氢,（乙）加卤素,不能用溴褪色的方法来区别环烷烃与烯烃！,1,4-二溴丁烷,1,3-二溴丙烷,（丙）加卤化氢,（丁）小环烷烃的抗氧化性,小环烷烃不与高锰酸钾水溶液及臭氧作用,第三节、环烷烃的结构与稳定性,一、,燃烧热及其相对稳定性,燃烧热:,指1,mol,化合物完全燃烧生成二氧化碳和水所放出的能量，其大小反映了分子能量的高低。,由环丙烷到环戊烷，随环增大，每个亚甲基单元的燃烧热依次降低；由环己烷开始，亚甲基单元的燃烧热趋于恒定。,二、,Baeyer,张力学说（1885年）,SP,3,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。,Baeyer,张力学说建立在错误假设（认为环烷烃都是平面结构）的基础上，只对小环适用。,角张力示意图,由于角张力作用，使得环丙烷和环丁烷分子稳定性下降，容易发生加成反应使环打开。,键角60,轨道夹角105.5,不等性,sp,3,杂化:,形成,C-C,键,sp,3,杂化轨道具有较多,p,成分。,环丙烷分子轨道图,The molecular orbital of,cyclopropane,蝴蝶型(环丁烷),信封型,扭曲型,环戊烷,三、无张力学说及近代电子理论的解释,从环丁烷开始，成环碳原子均不在同一平面上。,第五节、脂环化合物的立体异构,当环上连有有两个或两个以上取代基时,产生顺反异构。,若用构象式可表示为：,反-1,3-二甲基环丁烷,顺-1,4-二甲基环己烷,反-1,4-二甲基环己烷,顺-1,3-二甲基环丁烷,顺-1,4-二甲基环己烷,反-1,4-二甲基环己烷,又比如十氢化萘的两种异构体：,反十氢化萘(沸点185),顺十氢化萘(沸点194),某些脂环化合物也存在对映异构现象：,1,2-二甲基环己烷,1,2-环丙烷二甲酸,顺式，非手性,反式，手性，旋光,顺式，非手性,反式，手性，旋光,