ç¬¬äº”ç« è„‚çŽ¯çƒƒ

第 五 章 脂 环 烃¨ 重 点 掌 握 脂 环 烃 的 命 名 、 桥 环 和 螺 环 化 合 物 的 命名 ;¨ 重 点 掌 握 环 己 烷 的 构 象 及 其 表 示 方 法 ;¨ 掌 握 脂 环 烃 的 性 质 ;¨ 了 解 环 的 张 力 学 说 。¨ 脂 环 烃 的 命 名 、 桥 环 和 螺 环 化 合 物 的 命 名 、 环 己 烷 的 构 象

5.1 脂 环 烃 的 分 类 和 命 名5.1.1 脂 环 烃 的 分 类5.1.2 命 名1、 饱 和 的 脂 环 烃2、 不 饱 和 脂 环 烃一 、 单 环 的 烷 烃法 则 :1、 与 烷 烃 相 似 , 只 在 烷 字 前 加 “ 环 ” 字 ;环 丙 烷环 己 烷2、 取 代 基 的 位 次 尽 可 能 的 小 , 如 有 两 个 不 同 的 基 团 ,较 小 的 基 团 的 位 数 较 小 ;

Example1­ 甲 基 ­2­ 异 丙 基 环 己 烷1,4­ 二 甲 基 环 己 烷3、 也 可 以 作 为 取 代 基CH 3 CH 2 CHCH 2 CHCH 32­ 甲 基 ­4­ 环 丙 基 己 烷CH 3CH 3二 、 含 有 双 键 的 不 饱 和 的 单 环 烷 烃 : 编 号 时 使 双 键 的 位 置 最 小环 己 烯3­ 甲 基 ­1­ 环 己 烯 环 戊 二 烯

三 、 螺 环 烃 的 命 名1、 定 义 : 两 个 环 共 用 一 个 原 子 的 脂 环 烃2、 命 名 法 则 : 根 据 成 环 的 原 子 总 数 称 为 螺 某 烷 , 螺 字 后 面用 [ ] 表 示 出 每 个 成 环 原 子 的 数 目 , 小 环 在 前 , 大 环 在 后 ( 都不 包 括 螺 原 子 ), 中 间 用 圆 点 隔 开 ; 编 号 从 小 环 到 螺 原 子 到 大环 , 同 时 编 号 兼 顾 取 代 基 , 使 取 代 基 的 编 号 之 和 尽 可 能 小 。螺 [2∙4] 庚 烷螺 [4∙5] 癸 烷2,6­ 二 甲 基 ­9­ 乙 基 螺 [4∙5] 癸 烷

三 、 桥 环 烃1、 定 义 : 两 个 或 两 个 以 上 的 环 共 用 两 个 或 两 个 以 上 的 原 子的 脂 环 烃2、 规 则 : 根 据 环 的 数 目 称 为 二 环 , 三 环 ; 根 据 成 环 的 原 子 数目 称 为 某 烷 , 环 字 后 面 用 [ ] 表 示 出 每 个 成 环 原 子 的 数 目 , 大环 在 前 , 小 环 在 后 , 中 间 用 圆 点 隔 开 , 最 后 表 示 出 两 个 桥 头 碳原 子 之 间 的 原 子 数 目 ; 编 号 从 桥 头 碳 原 子 到 大 环 , 到 另 外 一个 桥 头 碳 , 到 小 环 , 到 其 他 共 用 原 子 , 同 时 兼 顾 取 代 基 的 编 号二 环 [2∙2∙0] 己 烷二 环 [4∙1∙0] 庚 烷

Example71625 4 37,7­ 二 甲 基 二 环 [2∙2∙1] 庚 烷23 1 8ClCl76CH 3 C 2 H 51 28 CH 3546­ 氯 ­1,8­ 二 甲 基 ­2­ 乙 基 二 环 [3∙2∙1] 辛 烷71 2833466 75458­ 氯 二 环 [4∙2∙0]­2­ 辛 烯 三 环 [3∙2∙1∙0 2,4 ] 辛 烷1829 三 环 [3∙3∙1∙ 1,5 ∙1 3,7 ] 癸 烷7 1036 54

5.2 脂 环 烃 的 性 质5.2.1 物 理 性 质1、 脂 环 烃 均 不 溶 解 于 水 ; 2、 密 度 在 0.688~0.853 之 间 。5.2.2 化 学 性 质1、 三 、 四 环 的 氢 解 反 应H 2 , Ni80 o CH 2 , Ni300 o C2、 三 员 环 的 加 成 反 应CH 3 CH 2 CH 3CH 3 CH 2 CH 2 CH 3Br 2 , CCl 4Br 2 , CCl 4CH 2 BrCH 2 CH 2 BrBrBr用 途 : 鉴 别 三 员 环 化 合 物

三 员 环 可 以 加 HBrHBrBrBr ­++规 则 : 马 氏 规 则HBrBr3、 四 、 五 员 环 的 取 代 反 应Br 2 , hvBr

4、 不 饱 和 环 状 烯 烃 的 性 质H 3 CCH 31)O 32)Zn/H 2 OH 3 CCHOOCH 3H 3 CCH 3CH CKMnO 4CH 3CH 3H 3 C+COOHCH 3 H 3 O +CH 3 COCH 3练 习 : 如 何 鉴 别 丙 烷 、 丙 烯 、 丙 炔 和 环 丙 烷丙 烷丙 烯丙 炔环 丙 烷(­)Br 2 /CCl 4(+)褪 色(+) 褪 色(+) 褪 色KMnO 4(+)褪 色(+) 褪 色(­)+Ag(NH 3 ) 2(+)

5.3 环 的 张 力 学 说 和 脂 环 烃 的 结 构5.3.1 张 力 学 说1、1885 年 拜 尔 (A.Von.Baeyer) 张 力 学 说 : 假 说 成 环 的 原 子 都在 同 一 个 平 面 上 , 并 排 成 正 多 边 行 , 由 于 键 角 的 变 化 引 起 张力 , 键 角 变 化 越 大 , 环 的 张 力 也 越 大 , 且 环 的 稳 定 性 也 随 张力 的 变 大 而 降 低 , 则 环 的 活 性 也 越 大 。2、 偏 转 程 度 :[109º28’­(n­2)´180º/n]/23、 常 见 环 的 张 力 偏 转 程 度环 丙 烷 环 丁 烷 环 戊 烷 环 己 烷24º44‘ 9º44’ 0º44‘ 5º16’

小 结 :1、 脂 环 烃 的 命 名2、 桥 环 和 螺 环 化 合 物 的 命 名3、 脂 环 烃 的 性 质4、 张 力 学 说作 业 :P.97­992,3,8,9,12,14,19

5.3.2 环 己 烷 的 构 象一 、 环 己 烷 的 构 象1、 椅 式 构 象a、 表 示 方 法 透 视 式HHHHHH椅 式HHH HHHHH船 式H HHHH H HHHHb、a­ 键 和 e­ 键 : 与 对 称 轴 平 行 的 键 为 a­ 键 , 即 为 直 立 键 ;与 a 键 成 109°28’ 的 另 外 一 个 C­H 键 称 为 e­ 键 ,又 称 为 平 伏 键 。HaHeHeHa

2、 船 式 构 象a、 表 示 方 法 透 视 式HHHHb、 结 论 : 椅 式 构 象 〉 船 式 构 象 ( 稳 定 性 )二 、 取 代 环 己 烷 的 构 象1、 单 取 代 环 己 烷 的 构 象HHCH H95% 5% HHHCH 3 C CH 3H 3 C97% 3%HHC HHHC HCH 3结 论 : 一 取 代 环 己 烷 的 构 象 ,大 基 团 在 e­ 键 的 稳 定CH 3CHH 3 C CH 3HC3 CCH 399.99% 0.01% CH 3

2、 两 个 相 同 取 代 环 己 烷 的 构 象例 题 : 写 出 顺 ­1,2­ 二 甲 基 环 己 烷 的 稳 定 构 象规 律 : 两 个 基 团 相 同 , 先 把 其 中 一 个 基 团 放 在 e­ 键 , 再 根 据 顺 反关 系 确 定 另 外 一 个 基 团 的 位 置 (a­ 键 或 e­ 键 )H HCH 3HCH 3 CH 3练 习 :a、 写 出 顺 ­1,4­ 二 甲 基 环 己 烷 和 顺 ­1,3­ 二 甲 基 环 己 烷 的稳 定 构 象b、 通 过 构 象 分 析 1,3­ 二 甲 基 环 己 烷 顺 和 反 结 构 的 稳 定 性HH 3 CHCH 3H 3 CCHH 3 C3HCH 3 HCHHH3HCH 3HHCH 3

3、 两 个 不 相 同 取 代 环 己 烷 的 构 象规 律 : 体 积 较 大 的 基 团 首 先 放 在 e­ 键 , 再 根 据 顺 反 结 构 来 确 定另 外 一 个 基 团 的 位 置 。HHCH 3HC(CH 3 ) 3CH 3 C(CH 3 ) 3特 例 : 顺 ­1,3­ 环 己 二 醇 的 稳 定 构 象HHHOHOHOHOHHH5.3.3 其 他 单 环 的 烷 烃 的 构 象

一 、 环 丁 烷 ( 蝴 蝶 形 )二 、 环 戊 烷 ( 信 封 式 )5.3.5 脂 环 烃 的 顺 反 异 构 体 和 命 名一 、 二 取 代 环 状 化 合 物法 则 : 同 烯 烃 , 相 同 基 团 在 同 一 侧 的 称 为 顺 式 , 两 侧 的 称 为 反 式 ,没 有 ZE 命 名 法例 题 :1,2­ 二 甲 基 环 丙 烷CH 3 CH 3CH 3HH HH CH 3顺 ­1,2­ 二 甲 基 环 丙 烷 反 ­1,2­ 二 甲 基 环 丙 烷

例 题 :1,4­ 二 甲 基 环 己 烷CH 3表 示 方 法CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H CH 3HH CHCH 33CH 3 CH 3HCH 3二 、 多 取 代 环 状 化 合 物CH 3CH 3CH 31、 反 , 反 ­1,2,3­ 三 甲 基 环 己 烷 ( 第 二 个 以 第 一 个 为 基 础 ,第 三 个 以 第 二 个 为 基 础 )2、r­1, 反 ­2, 顺 ­3­1,2,3­ 三 甲 基 环 己 烷 ( 都 以 第 一 个 为 基 础 )

三 、 十 氢 萘 的 构 象H 2 , Ni萘十 氢 萘1、 表 示 方 法HHHH. .顺 ­ 十 氢 萘反 ­ 十 氢 萘2、 构 象HHHH书 写 方 法 : 先 写 一 个 环 己 烷 的 椅 式 构 象 , 标 出 顺 反 氢 的 位 置

5.4 脂 环 烃 的 制 备一 、 芳 香 烃 化 合 物 的 催 化 加 氢H 2 , Ni二 、 分 子 内 的 关 环 合 成 法CH 2 BrZnCH 2CH 2Br三 、 双 烯 合 成 法+

四 、 卡 宾 合 成 法1、 卡 宾 的 形 成2、 卡 宾 的 反 应H 3 CCH 2 N 2 CH 2 : + N 2CH 2 I 2 CH 2 :Zn(Cu)HCHCl 350%NaOH Cl 2 C :C50%NaOHCHCl 3CCH 3HCH 2 N 2ClClCH 3 CH 3HHH 3 CCCCH 3HCH 2 N 2CH 3HHCH 3

椅 式 构 象