16.3+脂环烃+

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1、§16.3脂环烃一、脂环烃的分类和命名环烷烃环烯烃环炔烃单环双环多环稠环桥环螺环联环(CnH2n)(CnH2n-2)单环烷烃的分类n=3，4小环化合物n=5，6，7普通环化合物n=8，9，10，11中环化合物n≧12大环化合物①环状母体的编号环上有重键时，重键常为1，2位。取代基位次尽可能小，优先基团后置；5－甲基－1，3－环戊二烯121－甲基－3－乙基环戊烷单环烃的命名相同碳数，环优于链；不同碳数，多者为优.1，2-二环丙基丁烷②复杂环烃母体的选择12－环辛基－1－十二碳烯1-甲基-

2、2-环丁基环己烷③单环脂环基环×基；有支链时，连接点碳原子编号为1环己基2－甲基环丁基2，4－环戊二烯基编号：桥头长中短二环[3.2.1]辛烷桥上碳原子数成环总碳数桥头碳桥环化合物的命名若桥上有取代基，还要满足取代基位次最小原则试命名：二环[2.2.1]庚–2-烯6－氯二环[3.2.1]辛烷15二环[3.2.0]庚烷螺环化合物的命名：编号：小螺大螺[2.3]己烷螺原子1-甲基螺[3.5]壬－5－烯螺[2.4]庚－4，6－二烯142356789二、脂环烃的重要化学性质chemicalprop

3、ertiesofalicycliccompounds1、环烷烃、环烯烃、环炔烃的主要性质——与相应开链烃相似（1）小环对氧化剂相当稳定——区别烯烃与小环烷烃2、小环烷烃的特性ACH2CH2CH2BACH2CH2CH2CH2Ba.进攻试剂：H2/Ni,X2,HX（2）开环加成b.开环加成活性不同环烷烃的催化加氢条件：环烷烃反应温度/℃产物环丙烷80丙烷环丁烷200丁烷环戊烷300戊烷随着环的增大，开环反应越难。环烷烃的开环活性：三元环>四元环>五元环BrCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2CH2

4、Br⑶小环的烷基衍生物开环规律CH3CHBrCH2CH3在含氢最多和最少的碳原子之间断键；符合马氏规则：主要生成较稳定的碳正离子。环烷烃稳定性的定量测定：燃烧热三、影响环烷烃稳定性的因素1、环烷烃的稳定性张力能开链烷烃平均燃烧热：658.6KJ/mol张力能越大的环越不稳定决定稳定性的关键——环的大小环烷烃的稳定性顺序：2、影响环烷烃稳定性的因素（1）Baeyer张力学说（1885）×基础：所有碳均为四面体结构，所有环均为平面。多边形环内角与正常键角相差越大张力越大，越不稳定角张力（2）环

5、烷烃稳定性的现代解释产生张力能的原因非键作用键长变化（排斥力）键角变化（角张力）扭转角变化bananabond环丙烷的形成张力环105o环越小，张力越大，则越不稳定。除三元环外，所有环烷烃均不是平面环，均具有不同构象分子总趋向于处于能量最低状态：-CH2-的平均燃烧值接近开链烃——环内角接近109.5o四、环烷烃的立体异构stereoisomerismofalicyclichydrocarbon顺（cis）－1，2－二甲基环戊烷反（trans）－2－甲基环丙烷甲酸1、环烷烃的顺反异构注意：为简便起见

6、，表示脂环烃的顺反异构时，一般将其作为平面环处理。顺－1，2－二甲基环己烷反－1，2－二甲基环己烷1，4－二甲基环己烷的一对顺反异构体：mp:-87.4oC-37.1oCbp:124.3oC119.4oC2、环己烷的构象⑴环己烷的两种极限构象椅式构象(chairconformation)船式构象(boatconformation)能量最低，最稳定能量较高，稳定性差能量差：29.7KJ/mol环上键：所有都处于交叉式部分处于重叠式椅式船式⑵椅式构象的讨论a.平伏键(e，equatorial)和

7、直立键(a,axial)环上每个碳各有一个e键,一个a键；环的同一面e,a键交替存在。表示法：环己烷及衍生物大多以椅式构象存在aec.取代环己烷的构象同一取代基在a键和e键时，构型不变，转换体能量变化，稳定性不同b.椅式构象的相互转换无取代基时，转换体之间能量相同a键e键一取代环己烷：构象稳定性的定量描述构象自由能（构象能）:取代基在a-,e-位的能量差－Go正值——取代基在e-位更稳定；正值越大，e-位异构体的倾向越大。例：环己烷环上取代基的构象能(KJ/mol)CH37.1Cl,B

8、r,I1.7CH3CH27.5OH,OR2.9(CH3)2CH8.8COOH5.0(CH3)3C>18.4CN0.8二取代环己烷顺式反式顺－1，2－二甲基环己烷：反－1，2－二甲基环己烷：Go＝-10.4KJ/mol较稳定顺反异构环己烷及其衍生物的构象稳定性规律：椅式构象最稳定，大多数六元环以椅式构象为主；一取代环己烷：取代基在e键较稳定；多取代环己烷：大基团在e键较稳定，取代基在e键越多越稳定。讨论（1）以下环己烷衍生物是顺式