脂环烃的命名和结构

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1、第九章脂环烃第九章脂环烃第一节脂环烃的命名和结构一、脂环烃的命名1.脂环烃命名的一般规则以碳环为母体、侧链为取代基，在满足脂环烃编号规定的基础上编号需遵循官能团最小位次（如果有的话）规则和（优先级最低的）取代基最小位次原则，按从左至右先取代基后母体的顺序书写脂环烃的构造式名称，取代基按优先级增大的顺序从左至右排列。2.单环烃的命名母体名称由在与其环碳数相同的开链化合物名称前面加上词头—“环”字组成，编号遵循官能团最小序数（如果有的话）规则和（优先级最低的）取代基最小序数规则，按从左至右先取代基后母体的顺序书写单环烃的构造式名称，取

2、代基按优先级增大的顺序从左至右排列，存在顺反异构时将表示顺反异构的词头放在构造式名称的最前面并用短线隔开。3.螺环烃的命名母体名称由在与其环碳数相同的开链化合物名称前面加上词头—“螺”字和内部由圆点隔开的按从小到大顺序排列的表示与螺原子相连的两个环的碳原子的数目的方括号组成，编号从小环（如果有的话）中螺原子旁边的碳原子开始经过螺原子再编大环，在此基础上遵循官能团（如果有的话）最小序数规则和（优先级最低的）取代基最小序数规则，按从左至右先取代基后母体的顺序书写螺环烃的构造式名称，取代基按优先级增大的顺序从左至右排列。螺环烃母体名称用

3、通式为：螺[m.n]开链化合物名称，其中方括号的数字分别等于两个环的碳原子数（不包括螺原子）。上述两个化合物可以分别命名为：2-甲基螺[3.4]-5-辛烯，2-甲基螺[3.4]辛烷。4.多环烃的命名母体名称由在与其环碳数相同的开链化合物名称前面加上表示环数的词头—“某环”和内部由圆点隔开的按从大到小顺序排列的表示与桥头碳相连的每一个桥的碳原子的数目的方括号组成，编号从一个桥头碳开始先编最长的桥至另一桥头碳再编较短的桥最后编最短的桥，在此基础上遵循官能团（如果有的话）最小序数规则和（优先级最低的）取代基最小序数规则，按从左至右先取代

4、基后母体的顺序书写多环烃的构造式名称，取代基按优先级增大的顺序从左至右排列。二环烃母体名称用通式为：二环[k.m.n]开链化合物名称，其中方括号的数字分别等于三个桥的碳原子数（不包括桥头碳原子）。十氢化萘可以命名为：二环[4.4.0]癸烷。可以命名为：2，7，7-三甲基二环[2.2.1]-2-庚酮。二、脂环烃的结构5第九章脂环烃脂环烃的构造式采用键线式，环用具有与成环原子数相同顶点数目的正多边形表示，氢原子可以省去不写但杂原子（即除碳氢以外的原子）必须标出，单线表示单键，双线表示双键，三线表示叁键。例如甲基环丙烷和环戊二烯可分别表

5、示为：环烷烃的碳原子采用SP3成键。环的大小不同键角也不同。由偏离正常键角引起的张力称为角张力（Baeyer张力），由非成键原子的重叠引起的张力（或由围绕单键的旋转而偏离稳定交叉式构象引起的张力）称为扭转张力（Pitzer张力），由分子内大基团引起的范德华排斥力称为Prelog张力。对环烷烃而言，角张力、扭转张力和Prelog张力越大环烷烃越不稳定，因此三元环中三个碳原子处于同一平面，角张力最大最不稳定而其它多元环中碳原子不在同一平面，张力较小稳定性较高，一般三元环易发生开环反应，而五元以上的环难于发生开环反应。因为环烷烃燃烧都生

6、成二氧化碳和水同时放出热量，通过比较燃烧一个CH2单位放出的热量可以判断环张力的大小从而对确定环烷烃的稳定性大小，有关数据列于表9-1中。表9-1环烷烃的燃烧热与环张力†环烷烃（CnH2n）燃烧热（kJ/mol）燃烧热（预计值n×658.6kJ/mol）CH2单位张力(kJ/mol)总环张力（kJ/mol）32091.31975.838.5115.542744.82634.427.4110.45332032935.42763951.63951.60074636.84610.23.826.685308.85268.85.040†比较

7、标准，开链体系CH2的燃烧热：658.6kJ/mol由表9-1中的数据可知三元环和四元环等小环化合物有较大的张力不稳定而五员环和六员环等普通环化合物比较稳定因此五员环和六员环等普通环化合物较易合成。a.顺反异构和手性由于环碳原子是SP3杂化的，当环存在取代基时脂环化合物可能有手性以二取代环丙烷表示如下：（A）（A）́图表示环平面与参考面（纸面、黑板面）垂直，对着观察者的键用粗线表示其它键用普通实线表示，取代基位于参考面中并向上下方伸展；（B）（B）́图表示环平面处于参考面（纸面、黑板面）中，指向观察者的键用楔形线表示，远离观察者的

8、键用虚线表示。b.环烷烃的构象任何分子或多或少地存在着张力，张力影响分子的构象，但为了方便研究通常规定烷烃的交叉式构象和环己烷的椅式构象无张力。由于分子内氢键是一种稳定效应，当存在分子内氢键时该构象就是优势构象。一般而言，分子的优势构象是分子采取总