第5章、脂环烃.ppt

脂环烃——结构上具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相似的烃类,总称脂环烃。
环烷烃——饱和的脂环烃叫环烷烃。
环烷烃通式——CnH2n。
如：
环丙烷CH2-CH2简写为:
CH2

环丁烷CH2-CH2简写为:
CH2-CH2

甲基环丙烷CH2简写为:
CH-CH3
CH2环烷烃命名(与烷烃相似):
(a)以碳环作为母体,环上侧链作为取代基命名;
(b)环状母体的名称是在同碳直链烷烃的名称前加一“环”字；如：环丙烷、环丁烷、甲基环丙烷。
(c)若环上有两个或更多的取代基时,命名时应把取代基的位置标出;
(d)环上碳原子编号顺序,以取代基所在位置的号码最小为原则。
如：1,1,4-三甲基环己烷环烷的顺反异构:
由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转。
环烷分子只要环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团,就有构型不同的顺反异构体存在。
例如:1,4-二甲基环己烷：环烯(炔)烃：
环烯烃——脂环烃的环上有双键(或叁键)的叫做环烯烃。
环二烯烃——有两个双键和一个叁键的叫做环二烯烃。
环炔烃——有一个叁键的叫做环炔烃。
命名与开链烃相似：以不饱和碳环为母体,侧链为取代基。
碳环上的编号顺序：应是不饱和键所在位置号码最小。
对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可以不标。
如：带有侧链的环烯烃命名:
若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1;
若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外,同时侧链位置的编号应遵循最低系列原则。
如：
CH3
双环化合物的命名：
定义：分子中含有两个碳环的——双环化合物。其中
两个碳环共用一个碳原子的叫螺环化合物。
共用两个或更多个碳原子的叫桥环化合物。螺环化合物:
螺原子——螺环化合物中两个环共用的碳原子。
命名：
(a)根据组成环的碳原子总数命名为“某烷”，加上词头“螺”。
(b)再把连接于螺原子的两个环的碳原子数(不含螺原子),按由小到大的次序写在“螺”和“某烷”之间的方括号里,数字用圆点分开。
例：
螺[3.4]辛烷双桥环化合物:
其共同点是都有两个“桥头”碳原子(即两个环共用的碳原子)和三条连在两个“桥头”上的“桥”。
命名：
(a)根据组成环的碳原子总数命名为某烷,加词头双环.
(b)再把各“桥”所含碳原子数目,按由大到小的次序写在“双环”和“某烷”之间的方括号里，数字用圆点分开。
如：双环[2.1.0]戊烷螺环上有取代基或不饱和键时，需要将它们的位置表示出来。
螺环上碳原子的编号,从连接螺原子(不含)上的一个碳开始,先编较小的环,然后经过螺原子再编第二个环。
桥环烃的环上碳原子编号的顺序是从一个桥头碳原子开始，先编最长的桥到第二个桥头；再编余下的桥，回到第一个桥头；最后编最短的桥。
编号的顺序以取代基位置号码加和数最小为原则。
如：6-甲基双环[3.2.2]壬烷8,8-二甲基双环[3.2.1]辛烷(一)物理性质
环烷烃的熔点和沸点都比相应的烷烃要高一些。
相对密度也比相应的烷烃高,但比水轻。
常见环烷烃的物理常数见表5-1。

(二)化学性质
脂环烃的化学性质与相应的脂肪烃类似。
因具有环状结构，且环有大有小，有环状结构的特性.5.2.1环烷烃的化学性质二、与烯烃类似的性质——小环烷烃的加成由此可见：
环己烷不是平面结构,较为稳定的构象为折叠的椅型构象和船型构象.
--稳定(99.9%以上)
C-C-C键角基本保持109.5°,任何两个相邻的C-H键都是交叉式的.椅型构象无张力环.
所有键角也接近109.5°,故也没有角张力.但相邻C-H键却并非全是交叉的.C-2和C-3上的C-H键,以及C-5和C-6上的C-H键都是重叠式的.
C-1和C-4上两个向内伸的H由于距离较近而相互排斥,也使分子的能量有所升高.(3)环己烷椅型构象中碳原子的空间分布通过C-C键的不断扭动,一种椅型翻转为另一种椅型两种椅型构象是两种不同结构的分子.
甲基连在a键上的构象具有较高的能量,比较不稳定
平衡体系中e键甲基环己烷占95%,a键的占5%
若有多个取代基,往往是e键取代基最多的构象最稳定.
若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在e键上的构象最稳定.
例1:1,2-二甲基环己烷，顺式如下：叔丁基在e键上的构象比在a键上的另一种构象要稳定的多.
是双环[4.4.0]癸烷的习惯名称.顺式异构体--不稳定.