02第二章-饱和烃-2.pdf
1上节回顾：烷烃的命名 烷烃的化学性质选主链，标基团；大在后，小在前；母体后，基团前；写逗号，画短线。取代反应：机理判断主产物自由基先叔再仲后伯22.2 2.2 环烷烃环烷烃(cycloalkane)环烷烃是链形烷烃两端的碳原子相互以键结合形成的环状化合物。3分类：环碳原子数目：三元环、四元环、五元环等。分子内环的数目：单环烃、双环烃、多环烃。主要学习单环烃环数：使环状化合物变成开链化合物所需打破的碳碳键的数目。CnH2n4一 环 烷烃命名：类似烷烃类似烷烃（1）环上无取代基时：环环上无取代基时：环+烷烃名称烷烃名称CH2CH2CH2CH2CH2环戊烷环戊烷环己烷环己烷（2）环上只有一个取代基时，取代基）环上只有一个取代基时，取代基+环母体环母体甲基环丙烷甲基环丙烷乙基环己烷乙基环己烷51甲基甲基2乙基乙基5 异丙基异丙基环己烷环己烷CH3CH(CH3)2C2H5（3）环上多个取代基时）环上多个取代基时编号：把级别最低的取代基连接的编号：把级别最低的取代基连接的C定为定为“1”，遵遵循循编号之和编号之和最小的原则最小的原则1234561654326（4 4）若取代基碳链较长，则环作为取代基。）若取代基碳链较长，则环作为取代基。2甲基甲基3环丙基庚烷环丙基庚烷7二 环烷烃的异构1.1.碳环异构碳环异构：C3 C4C58HCH3CH3HHCH3CH3H二者是同一种物质吗？二者是同一种物质吗？92.顺反异构顺反异构(1)概念：由于分子中与双键或环相连接的原子或原子团的相对旋转受到阻碍可能产生的立体异构称顺反异构。CH3HHHCH3HCH3HHHHCH31,2-二甲基环丙烷CH3CHCH3CHCH310(2)异异构的表示构的表示：在系统命名前分别加在系统命名前分别加“顺顺”或或“反反”。两个相同的原子或原子团在环的同侧为顺式构型。两个相同的原子或原子团在环的异侧为反式构型。顺顺1,2二甲基环丙烷二甲基环丙烷（b.p.37）反反1,2二甲基环丙烷二甲基环丙烷(b.p.29)CH3HHHCH3HCH3HHHHCH311命名下列化合物 填空1作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂CH3HCH(CH3)2H填空题1分12反反1甲基甲基4异丙基环己烷异丙基环己烷CH3HCH(CH3)2H13（3）*构象和构型的异同点构象和构型的异同点回顾构象：同一构型的化合物，由于回顾构象：同一构型的化合物，由于单键的旋单键的旋转和扭曲转和扭曲，而使得原子或原子团在空间产生多，而使得原子或原子团在空间产生多种不同的排布方式。种不同的排布方式。不同点：不同点：一种一种构型构型变成另一种变成另一种构型构型需要化学键需要化学键的断裂与形成。（可分离）的断裂与形成。（可分离）一种一种构象构象变成另一种变成另一种构象构象只需要键的只需要键的旋转。旋转。(不可分离）不可分离）相同点：相同点：都表示分子中原子或原子团在空间都表示分子中原子或原子团在空间的排布方式。的排布方式。14同分异构体同分异构体构造异构构造异构立体异构立体异构碳链异构碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构互变异构互变异构构型异构构型异构构象异构构象异构顺反异构顺反异构对映异构对映异构15三 环烷烃的物理性质（自学）四 环烷烃的化学性质结构分析：结构分析：CC，CH 键，牢固，化性稳定，似键，牢固，化性稳定，似烷烃；但烷烃；但C3C4环易破，环可以加成似烯烃。环易破，环可以加成似烯烃。大环似烷，小环似烯大环似烷，小环似烯161 1加成反应加成反应（1 1）催化加氢催化加氢CH3CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3H2H2H2H2Ni/80Pt/300Ni/120结论：环丙烷、环丁烷不稳定，环戊烷以上者较稳定，证明环烷的稳定性与环大小有关。C数数6的的环烷烃环烷烃一般不一般不进行加进行加氢反应氢反应17（2）加卤素）加卤素+Br2室温室温(褪色褪色)CH2CH2CH2BrBr用于鉴别用于鉴别环烷烃和环烷烃和烷烃烷烃+Br2Br(CH2)4BrC数数 5的环烷的环烷烃一般烃一般不进行不进行加卤素加卤素反应反应能使溴的四氯化碳溶液褪色，能使溴的四氯化碳溶液褪色，但不使酸性高锰酸钾但不使酸性高锰酸钾溶液褪色溶液褪色，与不饱和烃不同。，与不饱和烃不同。182-戊烯（戊烯（A）甲基环丙烷（甲基环丙烷（B）戊烷（戊烷（C）Br2/CCl4褪色者为褪色者为A、B余者余者(不褪色者不褪色者)为为CMnO4-/H+褪色者为褪色者为A余者为余者为B请鉴别：请鉴别：19（3）加卤化氢）加卤化氢+HBrCH3CH2CH2Br室温下只有环丙烷能反应室温下只有环丙烷能反应20马氏规则：断裂连接取代基最多和最少的键，马氏规则：断裂连接取代基最多和最少的键，H加在含加在含H多的多的C上。上。1、在哪里断2、X和H如何分配+HBrCH3CCHCH2 CH3CH3BrH212取代反应取代反应Cl2光光Cl2hvBr2hvClClBr自由基自由基反应反应223、氧化反应、氧化反应+KMnO4室温室温HNO3(浓浓)HOOC(CH2)4COOH己二酸己二酸鉴别烯烃和鉴别烯烃和环丙烷环丙烷2324五 环烷烃的分子结构和稳定性化学性质表明：环丙烷和环丁烷不稳定；环戊烷和环己烷较稳定。环丙烷环丙烷张力较大环丙烷张力较大，具有较高的能量具有较高的能量。因此因此，环丙环丙烷的化学性质活泼烷的化学性质活泼，容易开环加成容易开环加成。25HHHHHHHHHHHHHHHH环丁烷（蝴蝶式结构）环丁烷与环丙烷相似，C-C键也是弯曲的，C-C-C键角约111.5，其中四个C不在同一平面。角张力和扭转张力比环丙烷小，比环丙烷稳定。26环戊烷（信封式）键角接近109o5，环张力很小，比较稳定，不易发生开环作用，易发生取代反应。HHHHHHHHHH27环己烷碳原子不在同一平面内,CCC键角为109.5o,无角张力和扭转张力，环很稳定。282.2.6、环已烷及衍生物的构象（1）典型构象：）典型构象：1环已烷的构象椅式椅式船式船式29椅式椅式船式船式30162345交叉状态交叉状态0.248nm23416531312456HHHHHHHHCH2CH21 12 23 34 45 56 60.183nm全重叠状态全重叠状态31245632（2）稳定性：稳定性：椅式椅式（优势构象优势构象）船式船式（3）椅式构象中的平伏键和直立键）椅式构象中的平伏键和直立键eaeeeeeaaaaa33（4）转环作用（）转环作用（ae）aHHRHReR小结：小结：1、a键竖直，键竖直，e键斜上或斜下偏离环键斜上或斜下偏离环2、相同、相同C上的上的a键和键和e键一上一下键一上一下3、相邻、相邻C上的上的a键一上一下键一上一下4、a键和键和e键可通过转环互换键可通过转环互换342.取代环己烷的构象分析取代环己烷的构象分析 一元取代一元取代35一取代环己烷优势构象是取代基占一取代环己烷优势构象是取代基占e键且取代基键且取代基越大，则优势构象含量越高。越大，则优势构象含量越高。CH3HHCH3HH5%95%+99.99%构象“冻结”构象“冻结”361,2-二甲基环己烷二甲基环己烷顺顺-1,2-二甲基环己烷？二甲基环己烷？反反-1,2-二甲基环己烷？二甲基环己烷？（2 2）多元取代环己烷的稳定构象多元取代环己烷的稳定构象37顺顺-1,2-二甲基环己烷的构象？二甲基环己烷的构象？CH3CH3CH3CH3只有只有ae型型38反反-1,2-二甲基环己烷的构象？二甲基环己烷的构象？aa型型CH3CH3CH3CH3ee型型优势构象优势构象39顺1,3取代：aa型型 ee型型CH3CH3HHCH3CH3HH反1,3取代：CH3CH3HHCH3HHCH3ae 型型优构优构40顺1,4取代：CH3H3CHCH3CH3HHae 型型H反1,4取代：CH3CH3HHH3CCH3HHaa型型 ee型型优构优构41规律规律:取代基在取代基在e e键上居多时的构象最键上居多时的构象最稳定稳定，取代基不同时取代基不同时，大取代基在大取代基在e e键上的构象最稳定键上的构象最稳定。42小小 结结1、环烷烃的命名环烷烃的命名2、环烷烃的异构环烷烃的异构（会判断顺会判断顺/反反）3、环烷烃的化学反应环烷烃的化学反应（加成加成、氧化氧化）4、环烷烃的结构环烷烃的结构（环己烷及取代环己烷的优势构象环己烷及取代环己烷的优势构象）
