[理学]十六章脂环

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1、16.3脂环烃2分类与命名化学性质稳定性及构象脂环烃来源和制法环戊二烯主要内容16.3.1脂环烃的分类脂环烃——由碳原子相互连接成环，性质与开链烃相似的环状碳氢化合物。分类按饱和度按环的大小按环的多少不饱和脂环烃按环的大小小环（３～４元）普通环（５～７元）中环（８～１２元）中环（８～１２元）单环桥环螺环二环脂环烃的命名1）单环2）二环◆桥环烃◆螺环烃1)单环脂环烃2)二环脂环烃螺环两环共用一个碳原子桥环两环共用两个或更多个碳原子桥环烃的命名母体：双环[a.b.c]某烃(a≥b≥c)桥头桥头一大桥二中桥

2、三小桥编号螺环烷烃的命名固定格式：螺[a.b]某烃(a≤b)先找螺原子，编号从与螺原子相连的碳开始，沿小环编到大环。例：13分类与命名化学性质稳定性及构象脂环烃来源和制法环戊二烯主要内容16.3.2脂环烃的性质(1)取代反应(2)氧化反应(3)加成反应加氢加卤素加卤化氢(4)环烯烃的反应(1)取代反应五元、六元环易发生取代反应。(2)氧化反应室温下，环烷烃不能使KMnO4褪色，据此可区别C＝C和C≡C。例：在加热或催化剂存在下，环烷烃可被氧化，产物因反应条件而异：(3)加成反应加氢加卤素加卤化氢(4)

3、环烯烃的反应环烯烃的性质与开链烯烃类似，易加成、氧化等。21分类与命名化学性质稳定性及构象脂环烃来源和制法环戊二烯主要内容1）环的大小与环张力、环的稳定性2）环丙烷的结构3）环丁烷的结构4）环戊烷的结构16.3.3环烷烃的结构与稳定性1)环烷烃的结构与稳定性实验事实：?环的稳定性：三元环＜四元环＜五元、六元环结构！环张力！环烷烃的环张力越大，表明分子的能量越高，稳定性越差，越容易开环加成。可用环烷烃每个CH2单位的燃烧热来表明环张力的大小。以上的数据说明：环越小，每个CH2的燃烧热越大，环张力越大。一

4、些环烷烃的燃烧热如下所示：2）环丙烷的结构物理方法测得，环丙烷分子中三个碳原子共平面。显然，环丙烷中没有正常的C－C键，而是形成“弯曲键”：3）环丁烷的结构：较环丙烷稳定，容易开环加成。角张力：109.5－90＝19.5°＜109.5－60＝49.5°∴也是“弯曲键”，但弯曲程度较小。事实上，环丁烷中四个碳原子不共平面，这样可使部分张力得以缓解。4）环戊烷的结构：几乎没有什么角张力，性质与开链烷烃相似。正五边形内角为108°角张力：109.5－108＝1.5°以“信封式”构象存在，使五元环的环张力可进

5、一步得到缓解。5)环己烷及其衍生物的构象①椅式构象和船式构象②椅式构象的特点环己烷的椅式构象椅式构象和船式构象环己烷有两种构象室温下，环己烷主要在椅型构象存在(99.9%以上)。为什么椅型构象稳定?椅式构象的特点①六个碳原子分布在相互平行的两个平面上(上三，下三)：②十二个碳氢键分为两种类型：a－键(直立键)和e－键(平伏键)，每个碳原子上都有一个a键和和一个e键：③由一种椅型构象可翻转为另一种椅象。同时，a、e键互换：④环上有取代基时，e键取代比a键取代更稳定。例：优势构象优势构象HHHH6)脂环化

6、合物的立体异构(1)顺反异构(2)对映异构(1)顺反异构例1：1,4-二甲基环己烷的顺反异构构型式：构象式：(2)对映异构例1：1,2-环丙烷二甲酸的对映异构38分类与命名化学性质稳定性及构象脂环烃来源和制法环戊二烯主要内容(2)分子内关环(3)其它方法(1)芳香族化合物催化氢化主要来源：石油。本节重点：①环的大小与其稳定性（三元、四元环不稳定，易开环加成；五元、六元环稳定，不易开环加成）；②环丙烷的结构、弯曲键的不稳定性；③环己烷的构象：