《环烃脂环烃》PPT课件

《《环烃脂环烃》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章环烃(cyclichydrocarbon)Ⅰ脂环烃（alicyclichydrocarbon)一、脂环烃分类与命名二、脂环烃的物理化学性质三、脂环烃的结构特征四、环己烷及其衍生物的构象重点掌握：环烷烃的系统命名法；环己烷及其衍生物的构象。一、脂环烃分类与命名环烷烃CnH2n:环烯烃CnH2n-2:环炔烃CnH2n-4:脂环烃(饱和程度）1，分类2，简单单环烃的命名（１）根据分子中成环碳原子数目，称为环某烷。环丙烷环辛烷（２）把取代基的名称写在环烷烃的前面。（３）取代基位次按“最低系列”原则列出，基团顺

2、序按“次序规则”小的优先列出。1,2-二甲基环丙烷1-甲基-2-异丙基环戊烷（4）环上有取代基比较复杂,以链为母体,环为取代基。2-甲基-4-环己基己烷123456环己基（5）环上有取代基和不饱和键时,不饱和键以最小的号数表示,称为环某烯。4-甲基环已烯12341,4-二甲基-2-乙基环己烷3，脂环烃的异构脂环烃的异构有构造异构和顺反异构。C5H10的环烃的异构：环戊烷甲基环丁烷异基环丙烷1,1-二甲基环丙烷反-1,2-二甲基环丙烷脂环化合物由于环的限制，环上所连接的原子或基团，如同连接在碳碳双键上一样，不

3、能自由旋转。如果环上有两个或两个以上的碳原子各自连有不同的原子或基团时产生顺反异构。顺-1,2-二甲基环丙烷二、环烷烃物理化学性质1，环烷烃物理性质（自学）环烷烃的物理性质和递变规律与烷烃相似，但亦有差别。*环烷烃的熔点、沸点都较含同数碳原子的烷烃和烯烃高；*相对密度较含同数碳原子的直链烷烃和烯烃大，但仍比水轻。*烷烃及环烷烃均为非极性分子，不溶于水。2，环烷烃化学性质：（1）催化加氢易难（2）加卤素四碳以上环烷烃室温下均不能与卤素或卤化氢反应用于环丙烷的鉴别环丁烷在加热的条件下可以与卤素发生开环加成反应。

4、（3）氧化常温下饱和的环对氧化剂稳定，但用强氧化剂加热时，或在催化剂作用下用空气直接氧化，环烷烃可被氧化成不同的产物:140~180℃，1~2.5MPaO2，钴催化剂HNO3加热用简单的化学方法区别下列化合物甲基环丙烷丁烷1-丁烯能使高锰酸钾和Br2/CCl4溶液腿色的是1-丁烯，能使Br2/CCl4溶液腿色的是甲基环丙烷，另一种既是丁烷。二、脂环烃的结构1张力学说1885年，拜尔提出角张力学说：当碳与其他四个原子连结时任何两个键之间的夹角为四面体角10928’，但是环丙烷的环不是三角形，夹角应是60；环丁

5、烷是正方形，夹角90。这些是与正常的四面体键角的偏差，引起了分子的张力，力图恢复正常键角的趋势，这种力称作角张力。拜尔假定：环中碳－碳键键角的变形会产生张力。键角变形的程度越大，张力越大。张力使环的稳定性降低，张力越大，环的反应活性也越大。这种形成C-C键的对称轴不在一条直线上，因此电子云重叠程度没有键大，键角受到压缩产生一种角张力，键易断裂，易开环，造成环丙烷不稳定的原因。由于键角偏离正常键角（比正常小）而引起的张力叫角张力。环戊烷，环己烷的键角偏转最小，也最稳定。张力学说不适用于大环化合物。2，环烷烃的

6、张力能环烷烃每个CH2的张力能/kJ·mol-1环丙烷38.5环丁烷27.6环戊烷5.4环己烷0环庚烷3.7环辛烷5.0环壬烷5.8环癸烷5.0环十五烷0张力能：由于环张力产生的能量。环烷烃的张力越大，能量愈高，分子愈不稳定。构造异构：由于原子的连接次序不同而引起的异构现象。立体异构：由于原子在空间的排列不同而引起的异构现象。若各异构体之间可通过键旋转转化，则为构象异构，否则为构型异构。环丙烷的结构105°ＣＣＣ碳原子为sp3杂化为缓解角张力形成弯曲键Ｃ-Ｃ-Ｃ键角偏离正常键角产生角张力环丙烷分子具有较高

7、的内能(张力能),不稳定!环丙烷的结构环丁烷的结构环丁烷的C－C键与环丙烷类似也呈弯曲键，也易开环。但它的碳原子杂化轨道重叠程度比环丙烷大，而且四个碳原子不在同一个平面内，主要以“蝶式”构象存在（约与平面成30º角）使张力有所降低，故比环丙烷稳定。环丁烷的结构三、环己烷及其衍生物的构象1，环己烷的构象：分子中的C－C键可以在一定的范围内自由旋转，形成无数构象。其中有两种没有角张力的极限构象：船式构象和椅式构象。这两种构象中，每个碳原子都保持了109.5º的键角，因而都是稳定构象。椅式构象（99%）(Chai

8、rform)船式构象（1%）(Boatform)112234563456椅式构象：C1和C4在C2C3C5C6组成平面的上下两侧；船式构象：C1和C4在C2C3C5C6组成平面的同侧。2，环己烷的船式构象Newman投影112345662354环己烷呈船式构象时，C1与C2之间及C4与C5之间的4个C－H键则是处于两两相互重叠的位置；船式构象中船头和船尾的两个C－H键相距较近时也产生一定的张力。存在：非键连作用；