有机第三章环烷烃幻灯片.ppt

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1、有机课件第三章环烷烃第1页，共46页，编辑于2022年，星期六3.1 环烷烃环烷烃(cycloalkane)的命名的命名l环烷烃的类型(单单单单)环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃桥环烃（稠环）桥环烃（稠环）桥环烃（稠环）桥环烃（稠环）桥环烃桥环烃桥环烃桥环烃螺环烃螺环烃螺环烃螺环烃第2页，共46页，编辑于2022年，星期六要点复习要点复习1 1、链状、链状、链状、链状化化化化合物系统命名的两个要点合物系统命名的两个要点合物系统命名的两个要点合物系统命名的两个要点选主链、编号选主链、编号选主链、编号选主链、编号选主链：选主链：靠近主官能团；靠近主官能团；最先碰面；最先碰面；先小后大。先小后大。编号：编号

2、：含主官能团最长含主官能团最长C链；链；含尽量多的母体官能团；含尽量多的母体官能团；含尽量多的取代基。含尽量多的取代基。CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH(CH3)2C2H51 2 3 45 62,5-2,5-二甲基二甲基二甲基二甲基-3,4-3,4-二乙基己烷二乙基己烷二乙基己烷二乙基己烷举例练习：举例练习：举例练习：举例练习：？第3页，共46页，编辑于2022年，星期六2 2、分清常见的几种、分清常见的几种、分清常见的几种、分清常见的几种“基基基基”CH3CHCHCH2CHCH2CH3CH2CHCH3CH3CHCH2CH3CH3CCH3CH3CH3CCH2CH3CH3丙烯基丙烯基烯丙

3、基烯丙基仲丁基仲丁基异丁基异丁基叔丁基叔丁基新戊基新戊基CH3CCH2OHCH3CH3CH3CBrCH3CH3新戊醇新戊醇叔丁基溴叔丁基溴第4页，共46页，编辑于2022年，星期六n n 桥环烃（桥环烃（桥环烃（桥环烃（Bridged hydrocarbonBridged hydrocarbon）的命名）的命名）的命名）的命名桥桥 头头 碳：碳：几个环共用的碳原子，几个环共用的碳原子，环的数目：环的数目：断裂二根断裂二根CC键可成链状烷烃为二环；断裂三根键可成链状烷烃为二环；断裂三根CC键可键可成链状烷烃为三环成链状烷烃为三环桥头碳原子数：桥头碳原子数：不包括桥头不包括桥头C，由多到少列出，由

4、多到少列出环的编号方法：环的编号方法：从桥头开始，先长链后短链从桥头开始，先长链后短链桥头碳原子桥头碳原子桥头碳原子桥头碳原子十氢萘十氢萘十氢萘十氢萘二环二环二环二环4.4.04.4.0癸烷癸烷癸烷癸烷bicyclobicyclo4.4.04.4.0decanedecane桥头间的碳原子数桥头间的碳原子数桥头间的碳原子数桥头间的碳原子数 (用用.隔开隔开)环的数目环的数目环的数目环的数目组成桥环的组成桥环的组成桥环的组成桥环的碳原子总数碳原子总数碳原子总数碳原子总数第5页，共46页，编辑于2022年，星期六8 8-甲基甲基甲基甲基二环二环二环二环4.3.04.3.0壬烷壬烷壬烷壬烷用用,隔开隔

5、开bicyclo2.2.1heptanebicyclo2.2.1heptane8 8-methylmethylbicyclo4.3.0nonanebicyclo4.3.0nonane三环三环三环三环2.2.1.2.2.1.0 02,62,6 庚烷庚烷庚烷庚烷tricyclo2.2.1.tricyclo2.2.1.0 02,62,6heptaneheptane二环二环二环二环2.2.12.2.1庚烷庚烷庚烷庚烷2,7,72,7,7-三甲基三甲基三甲基三甲基二环二环二环二环2.2.12.2.1庚烷庚烷庚烷庚烷 2,7,72,7,7-trimethyltrimethylbicyclobicyclo

6、2.2.1heptane 2.2.1heptane第6页，共46页，编辑于2022年，星期六n n 螺环烃（螺环烃（螺环烃（螺环烃（spiro hydrocarbonspiro hydrocarbon）的命名）的命名）的命名）的命名 编号从小环开始编号从小环开始 取代基数目取最小取代基数目取最小螺螺螺螺4.54.5癸烷癸烷癸烷癸烷spirospiro4.5decane4.5decane4 4-甲基甲基甲基甲基螺螺螺螺2.42.4庚烷庚烷庚烷庚烷4 4-methylmethylspirospiro2.4heptane2.4heptane除螺除螺除螺除螺C C外的碳原子数外的碳原子数外的碳原子数外

7、的碳原子数 (用用.隔开隔开)组成桥环的组成桥环的组成桥环的组成桥环的碳原子总数碳原子总数碳原子总数碳原子总数第7页，共46页，编辑于2022年，星期六n n 环烷烃的其它命名方法环烷烃的其它命名方法环烷烃的其它命名方法环烷烃的其它命名方法 :DecahydroDecahydro-naphthalenenaphthalene十氢十氢十氢十氢萘萘萘萘萘萘萘萘naphthalenenaphthalene莰莰莰莰烷烷烷烷2-2-莰莰莰莰酮（樟脑）酮（樟脑）酮（樟脑）酮（樟脑）camphcamphaneanecamphcamphoror立方烷立方烷立方烷立方烷金刚烷金刚烷金刚烷金刚烷cubanecub

8、aneadamantaneadamantane按形象命名按形象命名按衍生物命名按衍生物命名第8页，共46页，编辑于2022年，星期六3、环烷烃的顺反异构和命名、环烷烃的顺反异构和命名C环是限制旋转的因素。环是限制旋转的因素。环中至少有两个环中至少有两个C分别连不同的基团。分别连不同的基团。顺顺顺顺-1,2-1,2-二甲二甲二甲二甲基环丙烷基环丙烷基环丙烷基环丙烷1,2,3-1,2,3-三氯环戊烷三氯环戊烷三氯环戊烷三氯环戊烷反反反反-1,2-1,2-二甲二甲二甲二甲基环丙烷基环丙烷基环丙烷基环丙烷反反反反-r-r-若多于两个基团，选择若多于两个基团，选择位次最小者位次最小者位次最小者位次最小者

9、作为标准作为标准(r)CH3CH3CH3CH31,2-1,2-二氯二氯二氯二氯-1-1-环戊烷甲酸环戊烷甲酸环戊烷甲酸环戊烷甲酸r-顺顺-COOHClClHClClCl顺顺顺顺-213第9页，共46页，编辑于2022年，星期六 2,4-二甲基二甲基 1,3-环丁二醇环丁二醇CH3CH3OHOH1 12 22 2次序规则次序规则顺式比反式优先顺式比反式优先Z比比E优先优先R比比S优先优先顺顺顺顺-反反反反-r-r-反反反反-ClCH3OHCH3反反反反-2,顺顺顺顺-5-二甲基二甲基-顺顺顺顺-3-氯氯-r-r-环戊醇环戊醇1 12 22 23-3-甲基甲基甲基甲基-1-1-乙基乙基乙基乙基-3

10、-3-氯氯氯氯 环戊醇环戊醇环戊醇环戊醇-r-r-顺顺顺顺-123ClCH3OHC2H55-5-氯氯氯氯 1,3-1,3-环己烷二甲酸环己烷二甲酸环己烷二甲酸环己烷二甲酸-r-反反-COOHCOOHCl顺顺-123第10页，共46页，编辑于2022年，星期六练习练习3：写出下列化合物的顺反异构体：写出下列化合物的顺反异构体1-1-甲基甲基甲基甲基-3-3-乙基环丁烷乙基环丁烷乙基环丁烷乙基环丁烷3,4-3,4-二甲基二甲基二甲基二甲基-3-3-己烯己烯己烯己烯1-1-氯氯氯氯-4-4-溴环己烷溴环己烷溴环己烷溴环己烷C=CCH3H3CH5C2C2H5C=CC2H5H3CH5C2CH3顺顺反反C

11、H3C2H5CH3C2H5顺顺反反ClBrClBr顺顺反反第11页，共46页，编辑于2022年，星期六4、含、含C=N键化合物的顺反异构键化合物的顺反异构C=N键是限制旋转的因素，键是限制旋转的因素，孤对电子在次序规则中排最后孤对电子在次序规则中排最后一般了解一般了解ZE5、含、含N=N化合物的顺反异构化合物的顺反异构一般了解一般了解ZE第12页，共46页，编辑于2022年，星期六3.2 环烷烃的物理性质和化学反应l物理性质1.常温常压下，环丙烷和环丁烷为气体，常温常压下，环丙烷和环丁烷为气体，C5C11的环烷烃的环烷烃为液体，高级同系物为固体。为液体，高级同系物为固体。2.环烷烃比相应的链状

12、烷烃具有较高的熔点、沸点和密度，环烷烃比相应的链状烷烃具有较高的熔点、沸点和密度，这是因为环烷烃的结构对称，分子排列紧密，分子间的这是因为环烷烃的结构对称，分子排列紧密，分子间的力大。力大。3.环烷烃与烷烃一样，难溶于水，易溶于有机溶剂。环烷烃与烷烃一样，难溶于水，易溶于有机溶剂。第13页，共46页，编辑于2022年，星期六环的大小与稳定性环的大小与稳定性环烷烃的燃烧热数据环烷烃的燃烧热数据环烷烃的燃烧热数据环烷烃的燃烧热数据稳定性稳定性小环小环普通环普通环中环中环 每个每个CH2的燃烧热的燃烧热 (KJ/mol)小环小环C3C4环丙烷环丙烷 697.1环丁烷环丁烷 686.1中中环环C8 C

13、11环辛烷环辛烷 663.8环壬烷环壬烷 664.6环癸烷环癸烷 663.6普通普通环环C5 C7环戊烷环戊烷 664.0环己烷环己烷 658.6环庚烷环庚烷 662.4大大环环C12 环十四烷环十四烷 658.6环十五烷环十五烷 659.0对比：对比：对比：对比：开链烷烃每个开链烷烃每个CHCH2 2的燃烧热：的燃烧热：658.6 KJ/mol第14页，共46页，编辑于2022年，星期六n n 环的大小与化学性质环的大小与化学性质环的大小与化学性质环的大小与化学性质五元以上五元以上五元以上五元以上环烷烃环烷烃环烷烃环烷烃链状烷烃链状烷烃链状烷烃链状烷烃性质相似性质相似性质相似性质相似小环环烷

14、烃小环环烷烃小环环烷烃小环环烷烃活泼，易开环活泼，易开环活泼，易开环活泼，易开环!第15页，共46页，编辑于2022年，星期六化学反应化学反应n n小环化合物的特殊性质小环化合物的特殊性质 易开环加成易开环加成 小环小环化合物化合物化合物化合物的催化加氢的催化加氢第16页，共46页，编辑于2022年，星期六（2）加）加X2（3）加）加HXCH2CH2CH2BrBr+Br2CCl4(褪色褪色褪色褪色)+HBrCH3CH2CH2Br+HBrCH3CCHCH2CH3CH3断裂连接取代基最多和最少的键，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。BrH用于用于鉴别鉴别室温下只有环丙

15、烷能反应室温下只有环丙烷能反应第17页，共46页，编辑于2022年，星期六 当烷基取代的环丙烷与卤化氢进行开环加成反应时，当烷基取代的环丙烷与卤化氢进行开环加成反应时，环的断裂发生在连接环的断裂发生在连接氢原子最多与连接氢原子最少的两个成环碳原子之间。氢原子最多与连接氢原子最少的两个成环碳原子之间。而且符合而且符合MarkovnikovMarkovnikov规则，规则，氢加到含氢较多的成环碳原子上，而卤素加到含氢较少的成环碳原子上。氢加到含氢较多的成环碳原子上，而卤素加到含氢较少的成环碳原子上。例如：例如：环丁烷以上的环烷烃在常温下则难于与卤化氢进行开环加成反应。环丁烷以上的环烷烃在常温下则难

16、于与卤化氢进行开环加成反应。第18页，共46页，编辑于2022年，星期六 小环化合物与卤素的反应小环化合物与卤素的反应小环化合物与卤素的反应小环化合物与卤素的反应（离子型）（离子型）加成反应加成反应自由基自由基取代反应取代反应注意区分：注意区分：注意区分：注意区分：第19页，共46页，编辑于2022年，星期六 小环化合物与小环化合物与小环化合物与小环化合物与 HI HI 或或或或 H H2 2O/HO/H2 2SOSO4 4的反应的反应的反应的反应反应选择性反应选择性与碳正离子稳与碳正离子稳定性有关定性有关开环方向：卤原子加开环方向：卤原子加到取代基较多的一端到取代基较多的一端第20页，共46

17、页，编辑于2022年，星期六环烷烃的构象环烷烃的构象从前面的环烷烃性质的讨论可以看出，环丙烷最不稳定，从前面的环烷烃性质的讨论可以看出，环丙烷最不稳定，环丁烷次之，环戊烷以上都较为稳定。环丁烷次之，环戊烷以上都较为稳定。为了解释这种现象，为了解释这种现象，为了解释这种现象，为了解释这种现象，18851885年年年年A.Von.BaeyerA.Von.Baeyer提出了张力提出了张力提出了张力提出了张力学说：任何偏离正常轨道角的键角，都会产生一种恢复学说：任何偏离正常轨道角的键角，都会产生一种恢复学说：任何偏离正常轨道角的键角，都会产生一种恢复学说：任何偏离正常轨道角的键角，都会产生一种恢复其正

18、常轨道角的力，这种力即为其正常轨道角的力，这种力即为其正常轨道角的力，这种力即为其正常轨道角的力，这种力即为角张力角张力角张力角张力(angle strain)(angle strain)。对于环烷烃而言，其碳原子均为对于环烷烃而言，其碳原子均为对于环烷烃而言，其碳原子均为对于环烷烃而言，其碳原子均为SP3SP3杂化，则其正常的杂化，则其正常的杂化，则其正常的杂化，则其正常的轨道角应为轨道角应为轨道角应为轨道角应为10928,10928,而从其几何构型来看：而从其几何构型来看：而从其几何构型来看：而从其几何构型来看：第21页，共46页，编辑于2022年，星期六角偏差越大，角张力就越大，化合物就

19、越不稳定。但角偏差越大，角张力就越大，化合物就越不稳定。但角偏差越大，角张力就越大，化合物就越不稳定。但角偏差越大，角张力就越大，化合物就越不稳定。但BaeyerBaeyerBaeyerBaeyer的张力学说是建立在错误假设（认为环烷烃都是的张力学说是建立在错误假设（认为环烷烃都是的张力学说是建立在错误假设（认为环烷烃都是的张力学说是建立在错误假设（认为环烷烃都是平面结构）的基础上的，因此只对小环适用。平面结构）的基础上的，因此只对小环适用。平面结构）的基础上的，因此只对小环适用。平面结构）的基础上的，因此只对小环适用。实际上，环烷烃成键时并不是按照几何角直线实际上，环烷烃成键时并不是按照几何

20、角直线实际上，环烷烃成键时并不是按照几何角直线实际上，环烷烃成键时并不是按照几何角直线重叠的。重叠的。重叠的。重叠的。第22页，共46页，编辑于2022年，星期六环丙烷的环丙烷的环丙烷的环丙烷的C CC C键为弯键（键为弯键（键为弯键（键为弯键（bend bondbend bond），也叫香蕉键，其重叠部），也叫香蕉键，其重叠部），也叫香蕉键，其重叠部），也叫香蕉键，其重叠部分小，且采取重叠式构象，因此在环丙烷的结构中既存在角为张力分小，且采取重叠式构象，因此在环丙烷的结构中既存在角为张力分小，且采取重叠式构象，因此在环丙烷的结构中既存在角为张力分小，且采取重叠式构象，因此在环丙烷的结构中既存

21、在角为张力 ，又有，又有，又有，又有扭转张力扭转张力扭转张力扭转张力，所以三员环不稳定，容易开环。，所以三员环不稳定，容易开环。，所以三员环不稳定，容易开环。，所以三员环不稳定，容易开环。一、环丙烷的结构一、环丙烷的结构一、环丙烷的结构一、环丙烷的结构0.154nm第23页，共46页，编辑于2022年，星期六重叠式构象二、环丁烷和环戊烷的构象二、环丁烷和环戊烷的构象二、环丁烷和环戊烷的构象二、环丁烷和环戊烷的构象扭转张力扭转张力两个连接的四面体碳原子其交叉式构象最稳定，两个连接的四面体碳原子其交叉式构象最稳定，两个连接的四面体碳原子其交叉式构象最稳定，两个连接的四面体碳原子其交叉式构象最稳定，

22、任何偏离交叉式的构象都会产生一种恢复其交叉式的力，这任何偏离交叉式的构象都会产生一种恢复其交叉式的力，这任何偏离交叉式的构象都会产生一种恢复其交叉式的力，这任何偏离交叉式的构象都会产生一种恢复其交叉式的力，这种力即扭转张力。种力即扭转张力。种力即扭转张力。种力即扭转张力。环环丁丁烷烷111.5第24页，共46页，编辑于2022年，星期六双翼型构象：双翼型构象：环中环中C-C键也是弯键，只是其弯曲的程度小于环丙烷，键也是弯键，只是其弯曲的程度小于环丙烷，其两个弯键之间的键角为其两个弯键之间的键角为111.5111.5，所以，所以环丁丁烷中也存在中也存在角角张力和扭力和扭转张力力,但比但比环丙丙烷

23、稳定。定。环戊烷也并非平面分子环戊烷也并非平面分子,其典型的两种构象式为其典型的两种构象式为:0.05nm第25页，共46页，编辑于2022年，星期六 五个碳原子上下振动，构象之间迅速转换。取代环五个碳原子上下振动，构象之间迅速转换。取代环戊烷多采取戊烷多采取信封式信封式构象。构象。CyclopentaneCyclopentane第26页，共46页，编辑于2022年，星期六 从以上环烷烃的构象讨论可知，除环丙烷为平面结构外，从以上环烷烃的构象讨论可知，除环丙烷为平面结构外，环丁烷和环戊烷都非平面结构。实际上其它脂环烃都非平面结环丁烷和环戊烷都非平面结构。实际上其它脂环烃都非平面结构，这是因为采

24、取非平面结构其分子内能较低而稳定。构，这是因为采取非平面结构其分子内能较低而稳定。另外，从各环烷烃每个另外，从各环烷烃每个 CHCH2 2的燃烧热也可说明其稳定的燃烧热也可说明其稳定性。性。燃烧热燃烧热燃烧热燃烧热每每每每molmol化合物燃烧时所放出的化合物燃烧时所放出的化合物燃烧时所放出的化合物燃烧时所放出的 热量，用热量，用热量，用热量，用HHc c表示，单位：表示，单位：表示，单位：表示，单位：kJmolkJmol-1-1.则：则：则：则：HHC(CH2)C(CH2)=H=HC C/n/n燃烧热越大，分子的内能越高，分子越不稳定燃烧热越大，分子的内能越高，分子越不稳定燃烧热越大，分子的

25、内能越高，分子越不稳定燃烧热越大，分子的内能越高，分子越不稳定。第27页，共46页，编辑于2022年，星期六碳原子数（碳原子数（n）燃燃烧热烧热（Hc/n）碳原子数（碳原子数（n）燃燃烧热烧热（Hc/n）36971166346861266056641366066591465976621566086641666096651765710664环烷烃每个环烷烃每个CH2的燃烧热（的燃烧热（kJmol-1）从表中可以看出，环丙烷的燃烧热最大，其分子的内能最高，最从表中可以看出，环丙烷的燃烧热最大，其分子的内能最高，最不稳定，其次是环丁烷。环己烷的燃烧热最低，其分子最稳定。不稳定，其次是环丁烷。环己烷的

26、燃烧热最低，其分子最稳定。大环烷烃也是稳定的。大环烷烃也是稳定的。第28页，共46页，编辑于2022年，星期六三、环己烷的构象三、环己烷的构象1.1.两种典型构象式：两种典型构象式：conformationchair formboat form1 12 23 34 45 56 6(1)椅式构象的特点：椅式构象的特点：0.250nm0.250nm任何两个任何两个C-H键的距离都大于范德化半径而无键的距离都大于范德化半径而无范德化张力范德化张力。6C2平面（平面（3C,3C），距离），距离0.05nm.12个个C-H键分为两种类型：键分为两种类型：6个直立键（个直立键（axial bond）即）即

27、a键，键，6个个平伏键平伏键(equatorial bond)即即e键。键。所有键角都为所有键角都为10928而无角张力。而无角张力。任何相邻的两个碳原子之间都为交叉式构象而无扭转张力。任何相邻的两个碳原子之间都为交叉式构象而无扭转张力。第29页，共46页，编辑于2022年，星期六4 435353 3、环己烷的构象、环己烷的构象、环己烷的构象、环己烷的构象4 4126126椅式构象椅式构象船式构象船式构象纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式纽曼投影式优势构象？优势构象？123456123456C2和和C3、C5和和C6的的H处于交叉处于交叉式，式，C1和和C4的的H彼此远离。彼此远离。C2和和C3、

28、C5和和C6的的H处于重叠处于重叠式，式，C1和和C4的的H彼此对头。彼此对头。(99.9%)(99.9%)135462船式构象船式构象船式构象船式构象无无无无角张力角张力有有有有扭转张力扭转张力环己烷的椅式构环己烷的椅式构环己烷的椅式构环己烷的椅式构象称为象称为象称为象称为无张无张无张无张力环力环力环力环椅式构象椅式构象椅式构象椅式构象无无无无角张力角张力无无无无扭转张力扭转张力第30页，共46页，编辑于2022年，星期六135环己烷椅式构象中的环己烷椅式构象中的1212个个个个CHCH键，分为两种键，分为两种垂直于平面的垂直于平面的直立键直立键(a键键)与平面呈与平面呈109.50夹角的夹

29、角的平伏键平伏键(e键键)椅式构象的转化：椅式构象的转化：462135462109.50通过通过CC单键的转动，一种椅式构象可以转化为另一单键的转动，一种椅式构象可以转化为另一种椅式构象种椅式构象(需要能量需要能量46 kJmolkJmol-1-1)。上下平面的上下平面的C交换层次，每一交换层次，每一C上的上的a键和键和e键互变。键互变。船式构象是船式构象是两种椅式构两种椅式构象互变的中象互变的中间过渡状态间过渡状态环己烷椅式构象的画法环己烷椅式构象的画法第31页，共46页，编辑于2022年，星期六4、取代环己烷的构象、取代环己烷的构象（1）一取代环己烷，连）一取代环己烷，连e键比连键比连a键

30、稳定键稳定11R基团越大，基团越大，e键取代构象越多。键取代构象越多。RHH99.99%97%95%e式占比例式占比例C(CH3)3CH(CH3)2CH3基团基团第32页，共46页，编辑于2022年，星期六12121414（2）多取代环己烷的构象）多取代环己烷的构象e键连接基团越多越稳定键连接基团越多越稳定如：如：反反-1,2-二甲基环己烷二甲基环己烷 CH3CH3CH3如不能都连在如不能都连在e键上，大基团连在键上，大基团连在e键上更稳定。键上更稳定。CH3CH3如：如：顺顺-1-甲基甲基-4-叔丁基环己烷叔丁基环己烷(CH3)3 CC(CH3)3CH3顺顺-1,2-二甲基环己烷二甲基环己烷

31、 12CH3CH3第33页，共46页，编辑于2022年，星期六练习练习2：写出最稳定构象的透视式：写出最稳定构象的透视式异丙基环己烷异丙基环己烷顺顺-1-甲基甲基-2-异丙基环己烷异丙基环己烷反反-1-甲基甲基-2-异丙基环己烷异丙基环己烷反反-1-乙基乙基-3-叔丁基环己烷叔丁基环己烷C2H5C(CH3)3 CH(CH3)2CH(CH3)2CH3CH(CH3)2CH(CH3)2CH3第34页，共46页，编辑于2022年，星期六5、其它环烷烃的构象、其它环烷烃的构象稳定稳定不稳定不稳定稳定稳定不稳定不稳定稳定性稳定性128-125-73-4环数环数大环大环中环中环普通环普通环小环小环分类分类环

32、丙烷环丙烷环丁烷环丁烷环戊烷环戊烷环丙烷环丙烷平面结构，完全重叠式，扭平面结构，完全重叠式，扭转张力、角张力均较大，不稳定。转张力、角张力均较大，不稳定。环丁烷环丁烷3平平1高，不完全重叠式构高，不完全重叠式构象，扭转张力有所减小、角张力增大，象，扭转张力有所减小、角张力增大，总体不稳定。总体不稳定。环戊烷环戊烷4平平1高，基本交叉式构象，扭高，基本交叉式构象，扭转张力、角张均较小，稳定。转张力、角张均较小，稳定。07-7环癸烷07-8环18烷第35页，共46页，编辑于2022年，星期六总结总结3、能准确写出环己烷椅式构象、能准确写出环己烷椅式构象(包括包括a键和键和e键的位置键的位置)，能，

33、能写出取代环己烷的优势构象。写出取代环己烷的优势构象。4、能解释：环己烷椅式构象为什么是一个无张力环？、能解释：环己烷椅式构象为什么是一个无张力环？1、能认识透视式。、能认识透视式。2、能用纽曼投影式表达简单结构的优势构象和最不稳定构、能用纽曼投影式表达简单结构的优势构象和最不稳定构象。象。第36页，共46页，编辑于2022年，星期六范德化张力范德化张力两个不成键的原子或基团，当其距离小两个不成键的原子或基团，当其距离小于范德化半径时，就会相互排斥。这种由于相互接近而于范德化半径时，就会相互排斥。这种由于相互接近而引起的斥力即范德化张力。引起的斥力即范德化张力。椅椅式式构构象象球球棍棍模模型型

34、Cyclohexane(chair form)第37页，共46页，编辑于2022年，星期六2.2.构象转化构象转化(1)(1)转环作用：转环作用：稳定稳定 不稳定不稳定室温：室温：99.9%0.1%99.9%0.1%室温：第38页，共46页，编辑于2022年，星期六(3)Chair-chair Inversion in Cyclohexane转环作用中的能量变化环环环环己己己己烷烷烷烷的的的的椅椅椅椅式式式式构构构构象象象象最最最最稳稳稳稳定定定定第39页，共46页，编辑于2022年，星期六3.3.取代环己烷的构象取代环己烷的构象（1 1）一元取代物）一元取代物：取代基在取代基在e e键时比在

35、键时比在a a键时稳定：键时稳定：如：如：比比能量低能量低75.3kJmol75.3kJmol-1-1室温：室温：95%5%取代基为取代基为-C(CH3)3时，在时，在e键上为键上为100%。第40页，共46页，编辑于2022年，星期六 对于不同取代基，较大的在对于不同取代基，较大的在e e键时稳定键时稳定,如：如：比比稳定稳定（2 2）二元取代物）二元取代物：e键上取代基最多的环己烷构象最稳键上取代基最多的环己烷构象最稳定，如：定，如：比比稳定稳定(a)(b)第41页，共46页，编辑于2022年，星期六要点复习要点复习编号原则：编号原则：特定原则特定原则(桥、螺、多芳桥、螺、多芳)；官能团处

36、于最小位；官能团处于最小位；最先碰面；最先碰面；先小后大。先小后大。基团的书写顺序遵循先小后大原则。基团的书写顺序遵循先小后大原则。环烃系统命名的基本原则环烃系统命名的基本原则环烃系统命名的基本原则环烃系统命名的基本原则C2H5CH3举例举例练习练习7-7-甲基甲基甲基甲基-2-2-乙基双环乙基双环乙基双环乙基双环3.3.2-9-3.3.2-9-癸烯癸烯癸烯癸烯运用了桥环编号特定原则运用了桥环编号特定原则运用了最先碰面原则运用了最先碰面原则第42页，共46页，编辑于2022年，星期六CH31,3-1,3-环己二烯环己二烯环己二烯环己二烯（1）以环为母体）以环为母体（3）官能团应处于最小）官能团

37、应处于最小位置，一个官能团可以位置，一个官能团可以不标位置。不标位置。（4）取代基较复杂时，）取代基较复杂时，以链烃作母体。以链烃作母体。（2）按）按“最先碰面最先碰面”、“先小后大先小后大”原则编号，一原则编号，一个取代基可以不标位置。个取代基可以不标位置。CH3C2H5CH3CH3环丙烷环丙烷环丙烷环丙烷甲基甲基甲基甲基环己烷环己烷环己烷环己烷1-1-甲基甲基甲基甲基-3-3-乙基乙基乙基乙基环己烯环己烯环己烯环己烯3-3-甲基甲基甲基甲基环己烯环己烯环己烯环己烯1,6-1,6-二甲基二甲基二甲基二甲基1,6-1,6-二甲基二甲基二甲基二甲基-CH3CHCH2CH2CH32-2-环丙基戊烷

38、环丙基戊烷环丙基戊烷环丙基戊烷1261234432113321321第43页，共46页，编辑于2022年，星期六2、桥环和螺环、桥环和螺环桥环桥环共用两个共用两个C螺环螺环共用一个共用一个C共性共性双环，脂环烃双环，脂环烃共用共用C称为称为桥头碳桥头碳共用共用C称为称为螺原子螺原子CH2CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2特定编号原则特定编号原则从一个桥头从一个桥头C开始，先编最开始，先编最长桥，经另一桥头长桥，经另一桥头C，再编，再编次长桥，最后编短桥。次长桥，最后编短桥。特定编号原则特定编号原则从螺原子旁小环开始，先从螺原子旁小环开始，先编小环

39、，经螺原子编小环，经螺原子C，再，再编大环。编大环。1 21 23 34 45 5768 85 5 6 64 48 78 72 21 13 3第44页，共46页，编辑于2022年，星期六CH2CHCH2CH2CHCH2CH2CH21 2345768CCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH25 648 7213母体名称母体名称根据总根据总C数，数，前缀前缀“双环双环双环双环”，中间，中间a.b.ca.b.c由大到小由大到小由大到小由大到小，表示三桥，表示三桥C数。数。母体名称母体名称根据总根据总C数，前数，前缀缀“螺螺螺螺”，中间，中间a.ba.b由小到由小到由小到由小到大大大大，表示两环，表

40、示两环C数。数。辛烷辛烷辛烷辛烷双环双环双环双环 3.2.13.2.1辛烷辛烷辛烷辛烷螺螺螺螺3.43.4CH3CH3CH3在不违反特定原则的前提下，再考虑官能团、取代基。在不违反特定原则的前提下，再考虑官能团、取代基。1 13 34 45 52 26 67 7庚烷庚烷庚烷庚烷双环双环双环双环4.1.04.1.07,7-7,7-二甲基二甲基二甲基二甲基1 13 34 45 52 26 67 78 89 91010-6-6-癸烯癸烯癸烯癸烯4.54.52-2-甲基甲基甲基甲基螺螺螺螺第45页，共46页，编辑于2022年，星期六1276534CH31672354127653481276538CH3CH3庚烷庚烷庚烷庚烷2-2-甲基甲基甲基甲基 2-2-庚烯庚烯庚烯庚烯2,5,7-2,5,7-辛三烯辛三烯辛三烯辛三烯5,6-5,6-二甲基二甲基二甲基二甲基 2-2-辛烯辛烯辛烯辛烯双环双环双环双环2.2.12.2.1双环双环双环双环2.2.1-2.2.1-双环双环双环双环2.2.2-2.2.2-双环双环双环双环2.2.2-2.2.2-4举例练习一：举例练习一：第46页，共46页，编辑于2022年，星期六