第五章 脂环烃课件.ppt
1.了解单环脂环烃的分类及命名；了解单环脂环烃的分类及命名；2.掌握环的大小与环张力、稳定性的关系；掌握环的大小与环张力、稳定性的关系；3.掌握脂环烃化学性质及在生产中的应用。掌握脂环烃化学性质及在生产中的应用。一、脂环烃的分类一、脂环烃的分类饱和脂环烃饱和脂环烃环烷烃环烷烃,如：如： 脂脂环环烃烃 环烯烃环烯烃,如：如：不饱和脂环烃不饱和脂环烃环炔烃环炔烃,如：如：CH3CH3甲基环戊烷甲基环戊烷 烷烃的通式烷烃的通式CnH2n，其命名与烷烃相似，只是在相，其命名与烷烃相似，只是在相应烷烃名称的前面加上一个应烷烃名称的前面加上一个“环环”字。字。 对于不带支链的环烷烃，命名时是按照环碳原子的对于不带支链的环烷烃，命名时是按照环碳原子的数目，称为数目，称为“环某烷环某烷”。对于带有支链的环烷烃，则把。对于带有支链的环烷烃，则把环上的支链看作是取代基。应使取代基所在的碳原子的环上的支链看作是取代基。应使取代基所在的碳原子的编号尽可能小。若有不同取代基时，以较小数字表示较编号尽可能小。若有不同取代基时，以较小数字表示较小取代基的位次。例如：小取代基的位次。例如：CH3CHCH2CHCH3CH3CHCHCHCH2CH3CH32-甲基甲基-4-环戊基戊烷环戊基戊烷 2-环己基环己基-3-己烯己烯 对于环烯烃，先给环上碳原子编号以标明双键的位次对于环烯烃，先给环上碳原子编号以标明双键的位次和支链的位次。编号应使双键的位次最小，如有支链时应和支链的位次。编号应使双键的位次最小，如有支链时应使支链的位次尽可能小。例如：使支链的位次尽可能小。例如：CH312345C2H5123456234513-甲基环戊烯甲基环戊烯 1,3-环戊二烯环戊二烯 5-乙基乙基-1,3-环己二烯环己二烯 环烷烃中环碳原子的杂化状态与烷烃相同，也是以环烷烃中环碳原子的杂化状态与烷烃相同，也是以sp3杂化轨杂化轨道成键。道成键。 在环丙烷分子中，相邻两个碳原子的两个在环丙烷分子中，相邻两个碳原子的两个sp3杂化轨道，在成杂化轨道，在成键时，其对称轴不在同一条直线上，而是以弯曲方向重叠，形成的键时，其对称轴不在同一条直线上，而是以弯曲方向重叠，形成的CC键是弯曲的，形似键是弯曲的，形似“香蕉香蕉”，称为，称为“弯曲键弯曲键”或或“香蕉键香蕉键”。 环丙烷分子中弯曲键的形成环丙烷分子中弯曲键的形成105.5105.56060HHHHHH 环丙烷最不稳定，环丁烷次之，环戊烷比较稳定，环己烷以环丙烷最不稳定，环丁烷次之，环戊烷比较稳定，环己烷以上的大环都稳定，反映环的稳定性与环的结构有密切联系。上的大环都稳定，反映环的稳定性与环的结构有密切联系。 常温常压下，环丙烷和环丁烷是气体，环戊烷和环常温常压下，环丙烷和环丁烷是气体，环戊烷和环已烷是液体，它们都不溶于水，熔点、沸点和密度比相已烷是液体，它们都不溶于水，熔点、沸点和密度比相同碳原子的烷烃高，这些差别主要是因为环烷烃体系更同碳原子的烷烃高，这些差别主要是因为环烷烃体系更具有对称性。沸点比同级烷烃高具有对称性。沸点比同级烷烃高100200，密度，密度比同级烷烃高约比同级烷烃高约20%， 一、取代反应一、取代反应Br2Br+H Br300 CO+ClHhHH+Cl225+HCl氯代环己烷在光和热的引发下，环烷烃可以发生卤代反应。在光和热的引发下，环烷烃可以发生卤代反应。二、加成反应二、加成反应N iN iH2+C H3C H2C H3+H2C H3C H2C H2C H38 0 2 0 0 若取代环丙烷与卤化氢反应时，含氢最多和含氢最少若取代环丙烷与卤化氢反应时，含氢最多和含氢最少的碳碳键断裂，且加成取向的碳碳键断裂，且加成取向符合马氏加成规则符合马氏加成规则。例如：。例如：HCl+CH3CH3CH3CH3CHCCH3CH3CH3Cl2,3-二甲基二甲基-2-氯丁烷氯丁烷+Br2CCl4室温CH2CH2CH2BrBr1,3-二溴丙烷二溴丙烷三、氧化反应三、氧化反应 在常温下，环烷烃与一般氧化剂都不起反应，但在在常温下，环烷烃与一般氧化剂都不起反应，但在加热时，可以与强氧化剂作用，或在催化剂的作用下加热时，可以与强氧化剂作用，或在催化剂的作用下与空气氧化。例如：可用高锰酸钾溶液来区别烯烃与与空气氧化。例如：可用高锰酸钾溶液来区别烯烃与环丙烷衍生物。环丙烷衍生物。CHCCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3K M nO4CO O H +CO四、环烯烃的加成反应四、环烯烃的加成反应ROORHClCH3CH3Cl+CH3 Br CH3ROOR+HBrK M nO4+H+C H2C H2C O O HC H2C H2C O O H1-甲基甲基-1-氯环己烷氯环己烷1-甲基甲基-2-溴环己烷溴环己烷己二酸己二酸一、环已烷一、环已烷 二、环戊二烯和环戊二烯铁二、环戊二烯和环戊二烯铁
