第二章 烷烴和環(huán)烷烴(5hr).ppt

1、烴,鏈烴,（脂肪烴）,環(huán)烴,飽和鏈烴,不飽和鏈烴,芳香烴,脂環(huán)烴,烷烴,烯烴,炔烴,環(huán)烷烴,環(huán)烯烴,環(huán)炔烴,（5學(xué)時(shí)）,第二章 烷烴和環(huán)烷烴,本章要點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)特點(diǎn),系統(tǒng)命名法和普通命名法,碳鏈異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu),化學(xué)性質(zhì),化學(xué)穩(wěn)定性 鹵代反應(yīng)及機(jī)理 烷基游離基的穩(wěn)定性,紐曼投影式 透視式 優(yōu)勢構(gòu)象,小環(huán)烷烴的開環(huán)反應(yīng),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,碳原子為sp3雜化，呈四面體構(gòu)型；,分子中C、H或C、C之間均以鍵連接；,鍵特點(diǎn)：,成鍵原子可以繞鍵軸“自由”旋轉(zhuǎn)。,沿鍵軸方向成鍵，成鍵電子云重疊程度高，牢度大，不易斷裂；,一、烷烴的結(jié)構(gòu),第一節(jié) 烷 烴,（CnH2n+2）,伯碳原子(1C),與1個(gè)碳直接相連,仲碳原子

2、(2C),與2個(gè)碳直接相連,叔碳原子(3C),與3個(gè)碳直接相連,季碳原子(4C),與4個(gè)碳直接相連,伯氫(1H)：,與1C相連；,仲氫(2H)：,與2C相連；,叔氫(3H)：,與3C相連；,C1 C5 C6 C7 C8,C3,C4,C2,烷烴中碳原子的連接方式（4種）：,1,2,3,4,5,6,7,8,二、烷烴的命名,（一）普通命名法,1、根據(jù)分子中碳原子數(shù)目nc，稱“某烷”。,nc10，用天干命名：,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。,nc10，用中文數(shù)字命名：,十一、十二、十三、十四、十五 、十六,（1）直鏈烷烴：,名稱前加“正” 或 “n-”,例：CH3CH2CH2CH2CH3,正

3、戊烷 或 n-戊烷,（2）支鏈烷烴：,名稱前加“異” 或 “iso-”,名稱前加“新” 或 “neo-”,異戊烷 或 iso-戊烷,例：,新庚烷 或 neo-庚烷,例：,CH3CHCH2CH3,CH3,CH3CCH2CH2CH3,CH3,CH3,2、根據(jù)烷烴的結(jié)構(gòu),nc代表的是該分子的碳原子總數(shù)。,例：,普通命名法只適于簡單烷烴的命名，應(yīng)用范圍有限。,強(qiáng) 調(diào)：,（二）系統(tǒng)命名法,特點(diǎn)：,適用于各類有機(jī)化合物，是最常用、應(yīng)用最廣的命名法。,是在遵循國際通用的IUPAC命名原則基礎(chǔ)上，結(jié)合漢字特點(diǎn)而制定的。,系統(tǒng)命名法主要針對支鏈烷烴，直鏈烷烴與普通命名法基本一致，但一般省略“正”字。,a.,b.

4、,c.,烷烴的命名是其它有機(jī)化合物命名的基礎(chǔ)。,d.,支鏈：,又稱側(cè)鏈或取代基。,分子中去掉一部分原子或原子團(tuán)后剩下的部分（基團(tuán)）。,烷烴（CnH2n+2）分子去掉一個(gè)氫原子后所剩下的基團(tuán)。,烷基：,脂肪烴分子去掉一個(gè)氫原子后所剩下的基團(tuán)。,基：,相 關(guān) 概 念,脂肪烴基：,通式：CnH2n+1-,通式：R-,甲烷,CH3-H,甲基,CH3-,乙烷,CH3CH2-H,乙基,CH3CH2-,丙烷,CH3CH2CH2-H,(正)丙基,CH3CH2CH2-,異丙基,常見的烷基（CnH2n+1-）,1,2,丁烷,CH3CH2CH2CH2-H,(正)丁基,CH3CH2CH2CH2-,仲丁基,異丁烷,異丁

5、基,叔丁基,(CH3)3C-,n-C4H9-,CH3CH2CHCH3,H,CH3CHCH2-H,CH3,CH3-C-CH3,H,CH3,or,1,2,1,3,系統(tǒng)命名法的關(guān)鍵點(diǎn)：,怎樣確定主鏈？,怎樣確定取代基？,怎樣給出正確名稱？,1、選主鏈：,（1）選擇連續(xù)不斷的最長鏈為主鏈；,例1：,命 名 原 則,例2：,（2）若同時(shí)存在幾個(gè)等長鏈，則選擇 取代基最多者為主鏈。,（給主鏈編號確定取代基位次）,編號原則：,（最小原則）,（1）近取代基端編號；,例：,2、確定取代基,1,2,3,4,5,6,7,8,9,若兩個(gè)不同取代基位次相同時(shí)，按次序規(guī)則首先使小取代基編號較小；,例：,（2）,1,2,3

6、,4,5,6,7,8,若兩個(gè)相同取代基位于相同位次時(shí)，則使下一個(gè)取代基編號盡可能小。,（3）,例：,1,2,3,4,5,6,7,8,名稱 =,+ 取代基名稱,+ 主鏈名稱,（1）主鏈名稱：,根據(jù)主鏈碳原子數(shù)目nc, 稱“某烷”。,取代基位次,3、給出正確名稱,a. 位次用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；,b. 位次與名稱之間用短橫“-”隔開。, 列出方式：, 列出次序：,a. 不同取代基：,遵循次序規(guī)則，較大基團(tuán)后列出；,b. 相同取代基：,名稱合并，用漢字標(biāo)明數(shù)目，位次按由小到大次序的列出，并用“ , ”隔開。,（2）取代基的列出：,（不同于IUPAC）,甲基 乙基 (正)丙基 異丙基 叔丁基,命名舉例：,

7、3-甲基-6-乙基-5-丙基壬烷,常見烷基的大?。▋?yōu)先）次序：,-CH3-CH2CH3 -n-C3H7 -CH(CH3)2 -C (CH3)3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷,3-甲基-6-乙基辛烷,3,4,6-三甲基辛烷,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,系統(tǒng)命名法小結(jié)：,1、主鏈的確定：,取代基最多的最長鏈,2、取代基的確定：,最小編號原則,3、名稱的確定：,名稱 =,（位次 + 數(shù)量 + 名稱）,+ 主鏈名稱,取代基,若主鏈連有復(fù)雜取代基，命名方式是：,將支鏈再進(jìn)行編號（從與主鏈相連的碳原子開

8、始）并給出名稱；,復(fù)雜支鏈名稱作為一個(gè)整體放在括號內(nèi)，括號外標(biāo)注其在主鏈的位次。,關(guān)于復(fù)雜取代基,3-甲基-5-（1,1-二甲基丙基）癸烷,3-甲基-5-1,1-二甲基丙基癸烷,或,例：,系統(tǒng)命名法小結(jié)：,1、主鏈的確定：,取代基最多的最長鏈,2、取代基的確定：,最小編號原則,3、名稱的確定：,名稱 =,（位次 + 數(shù)量 + 名稱）,+ 主鏈名稱,取代基,4、有復(fù)雜取代基的烷烴：,取代基再編號,（一）碳鏈異構(gòu),定義：,例：,CH3CHCH2CH3,CH3CH2CH2CH2CH3,CH3-C-CH3,正戊烷,異戊烷,新戊烷,分子式相同，由于分子中碳原子間連接方式不同而引起的同分異構(gòu)。,分子式為C

9、5H12的烷烴，存在3個(gè)碳鏈異構(gòu)體,構(gòu)造異構(gòu),三、烷烴的同分異構(gòu),CH3,CH3,CH3,隨著分子中碳原子數(shù)目增加，異構(gòu)體數(shù)目激劇增加。,例：,C6H14,C8H18,C10H22,C12H26,異構(gòu)體數(shù)目：,5個(gè),75個(gè),18個(gè),355個(gè),碳鏈異構(gòu)的特點(diǎn)：,（二）構(gòu)象異構(gòu),構(gòu)象：,由于單鍵（鍵）旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子或原子團(tuán)在空間的不同排列。,構(gòu)象異構(gòu)：,由于單鍵（鍵）旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的立體異構(gòu)現(xiàn)象。,構(gòu)象異構(gòu)體：,由于構(gòu)象異構(gòu)而產(chǎn)生的同分異構(gòu)體的互稱。,構(gòu)象異構(gòu)的特點(diǎn)：,a. 一個(gè)分子可以有無數(shù)個(gè)構(gòu)象異構(gòu)體；,b. 構(gòu)象異構(gòu)體之間可以相互轉(zhuǎn)化。,立體異構(gòu),1、乙烷的構(gòu)象,（1）典型構(gòu)象,a. 最

10、穩(wěn)定構(gòu)象,b. 最不穩(wěn)定構(gòu)象,（2）構(gòu)象的書寫,a. 紐曼（Newman）投影式,b. 透視（鋸架）式,交叉式構(gòu)象,重疊式構(gòu)象,交叉式構(gòu)象,重疊式構(gòu)象,紐曼投影式,（Newman）,透視式,（鋸架式）,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,乙烷分子的能量曲線圖,典型構(gòu)象,交叉式構(gòu)象,重疊式構(gòu)象,鄰位交叉式構(gòu)象,對位交叉式構(gòu)象,全重疊式構(gòu)象,部分重疊式構(gòu)象,CH3,繞C2-C3鍵旋轉(zhuǎn),2、正丁烷的構(gòu)象,CH2CH2,CH3,最穩(wěn)定構(gòu)象,較穩(wěn)定構(gòu)象,較不穩(wěn)定構(gòu)象,最不穩(wěn)定構(gòu)象,優(yōu)勢構(gòu)象,順旋60,順旋120,順旋180,對位交叉式,鄰位交叉

11、式,部分重疊式,全重疊式,分子中最穩(wěn)定、能量最低的構(gòu)象。,正丁烷的典型構(gòu)象,（紐曼投影式）,正丁烷 C2 - C3 鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)能量的變化,結(jié) 論：,（1） 正丁烷構(gòu)象的穩(wěn)定性次序?yàn)椋?對位交叉式鄰位交叉式部分重疊式全重疊式,（優(yōu)勢構(gòu)象）,隨著原子數(shù)目的增加，分子的構(gòu)象亦隨之更加復(fù)雜。但它們均是以優(yōu)勢構(gòu)象為主要存在形式的多種構(gòu)象異構(gòu)體的“混合物”。,（2）,四、烷烴的物理性質(zhì),物理性質(zhì)通常指分子的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密 度、溶解度、折光率等物態(tài)方面的性質(zhì)。,一類有機(jī)物的同系物之間有著相似的物 理性質(zhì)，且往往隨著碳原子數(shù)目的增加 而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。,本課程各章的物理性質(zhì)均作為了解內(nèi)容， 不做考試要求。,（

12、一）烷烴的化學(xué)穩(wěn)定性,烷,+,強(qiáng)酸（H2SO4、HCl等）,強(qiáng)堿（NaOH、KOH等）,強(qiáng)氧化劑（KMnO4等）,強(qiáng)還原劑（Zn/濃HCl等）,室溫,（）,（不反應(yīng)）,反應(yīng)惰性,原因：鍵牢度大，不易斷裂。,六、烷烴的化學(xué)性質(zhì),（二）烷烴的鹵代反應(yīng),取代反應(yīng)：,反應(yīng)分子中一部分原子（團(tuán)）被另一部分原子（團(tuán)）所取代的反應(yīng)。,烷烴的鹵代反應(yīng)：,烷烴中氫原子被鹵素所取代的反應(yīng)。,1、鹵代反應(yīng)的條件,紫外光照射,高溫加熱（避光）,或,（ hv ）,CH4,Cl2,hv,CH3Cl,HCl,+,+,CH3Cl,Cl2,hv,CH2Cl2,HCl,+,+,CH2Cl2,Cl2,hv,CHCl3,HCl,+,

13、+,CHCl3,Cl2,hv,CCl4,HCl,+,+,CH4,Cl2,hv,CH3Cl,Cl2,hv,Cl2,hv,Cl2,hv,CH2Cl2,CHCl3,CCl4,簡寫為：,反應(yīng)特點(diǎn)：,多種取代產(chǎn)物的混合物。,甲烷的氯代：,2、鹵代反應(yīng)的機(jī)理,反應(yīng)機(jī)理：,是對某個(gè)化學(xué)反應(yīng)逐步變化過 程的詳細(xì)描述。,是以大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)做出 的理論推導(dǎo)或假設(shè)。,烷烴鹵代反應(yīng)的機(jī)理：,為游離型取代反應(yīng)機(jī)理；,為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，分為鏈引發(fā)、鏈 增長、鏈終止三個(gè)階段。,、鏈引發(fā)階段：,ClCl,hv,Cl,Cl,+,H = +243kJ/mol,特點(diǎn)：,鹵代反應(yīng)過程中，鹵素分子首先吸收紫外光能量發(fā)生共價(jià)鍵均裂，形成游

14、離基。,解釋：,共價(jià)鍵離解能越低，越容易發(fā)生均裂。,離解能：,C-C,(kJ/mol),C-H,X-X,400,350,243151,甲烷氯代的反應(yīng)機(jī)理：,（Cl Br F I）,Cl,Cl,+,CH4,+,CH3,HCl,CH3,Cl2,+,+,CH3Cl,特點(diǎn)：,不斷有產(chǎn)物的形成和新游離基的誕生， 游離基數(shù)目在反應(yīng)體系中不斷增加。,烷基游離基的形成所需的反應(yīng)活化能 高，是反應(yīng)的決定速率步驟（RDS）。,RDS,、鏈增長階段：,RDS,Rate-determining Step,Cl,Cl,+,CH4,+,CH3,HCl,CH3,Cl2,+,+,CH3Cl,鏈增長階段的多取代過程：,Cl,C

15、H2Cl,Cl2,+,+,CH2Cl2,Cl,+,CH3Cl,+,CH2Cl,HCl,Cl,CHCl2,Cl2,+,+,CHCl3,Cl,+,CH2Cl2,+,CHCl2,HCl,Cl,CCl3,Cl2,+,+,CCl4,Cl,+,CHCl3,+,CCl3,HCl,Cl,Cl,CH3 CH3,+,CH3,CH3,Cl2,+,+,CH3Cl,CH3,Cl,特點(diǎn)：,隨著反應(yīng)體系內(nèi)游離基數(shù)目的不斷增加，游離基之間碰撞幾率增加，導(dǎo)致游離基的消耗直至消失，整個(gè)反應(yīng)終止。,、鏈終止階段：,烷烴的鹵代為游離型取代反應(yīng)；,作為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，存在三個(gè)階段：,鏈引發(fā)（游離基產(chǎn)生）,鏈增長（游離基增長，產(chǎn)物形成）,鏈終

16、止（游離基消耗，反應(yīng)終止）,烷基游離基的形成是整個(gè)反應(yīng) 的決定速率步驟（RDS）。,總 結(jié)：,、鏈引發(fā)階段：,XX,hv,X,X,+,烷烴鹵代反應(yīng)機(jī)理：,X,X,+,R-H,+,R,HX,R,X2,+,+,RX,RDS,、鏈增長階段：,X,X,R-R,+,R,R,X2,+,+,RX,R,X,、鏈終止階段：,（1）烷基游離(自由)基的構(gòu)型,中心碳原子為sp2雜化，空間呈平面三角構(gòu)型,單電子處于未雜化的p軌道中,(R1),(R2),(R3),CH3,( R ),3、游離基的構(gòu)型及其穩(wěn)定性,CH3 ,、烷基游離基的種類：,甲基游離基,RCH2 ,1 (伯)游離基,R2CH ,2 (仲)游離基,R3C

17、 ,3 (叔)游離基,（2）烷基游離基( R )的穩(wěn)定性,例1：丙烷的鹵代,43%,57%,3%,97%,H的反應(yīng)活性：,氯代：,2H,1H,=,57%,43%,6,2,4,1,溴代：,2H,1H,=,97%,3%,6,2,97,1,、各類氫在烷烴鹵代反應(yīng)中的活性差異,64%,36%, 1%, 99%,H的反應(yīng)活性：,氯代：,3H,1H,=,36%,64%,9,1,5,1,溴代：,3H,1H,=,99%,1%,9,1,891,1,例2：異丁烷的鹵代,a. 烷烴鹵代反應(yīng)的相對速率：,1H 2H 3H,1 4 5,=,1H 2H 3H,1 82 1600,=,氯代：,溴代：,b. C-H鍵均裂的容

18、易程度：,3H 2H 1H H3C -H,解釋：,離解能：,(CH3)2CH-H,(CH3)3C-H,CH3CH2-H,H3C-H,435,410,385,397,實(shí)驗(yàn)事實(shí)：,H的反應(yīng)活性：,3H 2H 1H H3C -H,烷基游離基形成的容易程度：,烷基游離基的穩(wěn)定性：,（越穩(wěn)定的游離基越容易形成）,（H反應(yīng)活性越高， C-H鍵越容易斷裂）,、結(jié)論：,反應(yīng)活性：,F2 Cl2 Br2 I2,鹵代的RDS步驟中，反應(yīng)所需活化能Ea越高， 反應(yīng)活性越低。,解釋：,Ea =11.7 kJ/mol,X = Cl,Ea =75 kJ/mol,X = Br,4、鹵素的反應(yīng)活性和反應(yīng)選擇性,（劇烈）,（難

19、）,（ 電負(fù)性：F Cl Br I ）,常用鹵代劑： Cl2 ；Br2,反應(yīng)選擇性：,Br2 Cl2,鹵代反應(yīng)的相對速率：,1H,5,氯代：,溴代：,2H,3H,4,1,1600,82,1,結(jié)論：Br的反應(yīng)選擇性高于Cl。,1、按環(huán)的大小分類：,環(huán)碳原子數(shù)：,小環(huán) 普通環(huán) 中環(huán) 大環(huán),34個(gè) 56個(gè) 712個(gè) 12個(gè),2、按不飽和度分類：,飽和脂環(huán)烴,不飽和脂環(huán)烴,環(huán)烷烴,環(huán)烯烴,環(huán)炔烴,3、按環(huán)的數(shù)目分類：,單環(huán)脂環(huán)烴,多環(huán)脂環(huán)烴,螺環(huán)烴,橋環(huán)烴,第二節(jié) 環(huán)烷烴,一、脂環(huán)烴的分類,（CnH2n）,1、含簡單取代基的環(huán)烷烴,命名要點(diǎn)：,a. 環(huán)為母體，據(jù)環(huán)碳原子數(shù)稱“環(huán)某烷”；,例：,（單環(huán)環(huán)

20、烷烴）,1,1,3-三甲基環(huán)戊烷,1-甲基-2-乙基-4-異丙基環(huán)己烷,二、環(huán)烷烴的命名,使最小取代基編號為1，順（逆）時(shí)針沿環(huán)編號，使其它取代基編號盡可能小。,b.,2、含復(fù)雜取代基的環(huán)烷烴,命名要點(diǎn)：,側(cè)鏈為母體，環(huán)為取代基。,例：,2,4-二甲基-1-環(huán)丁基己烷,3-甲基-4-環(huán)己基庚烷,（一）與鏈烷類似的化學(xué)性質(zhì),特點(diǎn)：,環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)一般與鏈烷類似。,1、環(huán)烷烴的鹵代,2、環(huán)烷烴的化學(xué)穩(wěn)定性,Br2,h,KMnO4,H2SO4,三、環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì),（）,Br2,h,例：,例：,（二）小環(huán)烷烴的開環(huán)反應(yīng),特點(diǎn)：,小環(huán)烷烴易開環(huán)，發(fā)生開環(huán)加成反應(yīng)。,加成反應(yīng)：,反應(yīng)時(shí)小環(huán)烷烴開環(huán)，反

21、應(yīng)試劑分成兩部分原子（團(tuán)）分別加到發(fā)生斷裂的兩個(gè)環(huán)碳原子上。,（三、四元環(huán)）,（不同于鏈烷烴的化學(xué)性質(zhì)）,1、催化加氫,Ni,80,+ H2,Ni,120,+ H2,H2 + Ni（ Pt , Pd ）,CH3CH2CH3,CH3CH2CH2CH3,反應(yīng)特點(diǎn)：,反應(yīng)活性：三元環(huán)四元環(huán)。,反應(yīng)：,反應(yīng)試劑：,2、加X2 （ X=Br , Cl ),+ Br2,+ Br2,常用試劑：,BrCH2CH2CH2Br,BrCH2CH2CH2CH2Br,反應(yīng)特點(diǎn)：, 反應(yīng)活性：三元環(huán)四元環(huán), 應(yīng)用： Br2/CCl4溶液為小環(huán)烷烴的鑒別試劑,反應(yīng)：,CCl4,CCl4,室溫,加熱,現(xiàn)象：,棕紅色,無色,B

22、r2/CCl4,3、加HX （ X = Cl , Br , I ）,反應(yīng)特點(diǎn)：,反應(yīng)試劑為不對稱試劑，存在加成取向問題。,開環(huán)取向：,加成取向：,在含H最多與含H最少的環(huán)碳原子間。,H（試劑的正性部分）加在含H最多的環(huán)碳原子上，X （試劑的負(fù)性部分）加在含H最少的環(huán)碳原子上。,（反應(yīng)過程中有正碳離子的形成，第三章介紹）,H-CH2CH2CH2-Br,H-CH2CH2CHCH3,例：,HBr,HBr,HBr,Br,H-CH2CHCCH3,CH3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,Br,CH3,（一）Bayer張力學(xué)說,論點(diǎn)：,假定環(huán)碳原子共平面，從鍵角判斷環(huán)的穩(wěn)定性。,三元環(huán) 四元

23、環(huán) 五元環(huán) 鏈烷,鍵角：,60o 90o 108o 109o28,結(jié)論：,小環(huán)（三、四元環(huán)）鍵角發(fā)生內(nèi)偏轉(zhuǎn)，形成張力環(huán)。, 內(nèi)偏轉(zhuǎn)程度,局限：,蝶式（環(huán)丁烷）,信封式（環(huán)戊烷）,非平面環(huán),四、小環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),環(huán)張力,穩(wěn)定性,開環(huán)活性,（1885年提出）,（二）現(xiàn)代張力學(xué)說,論點(diǎn)：, 環(huán)碳原子為sp3雜化，但并不是沿 著鍵軸成鍵，而是形成了彎曲鍵。, 該共價(jià)鍵牢度低, 該共價(jià)鍵類似鍵,結(jié)論：,小環(huán)容易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。,（ 重疊程度降低 ）,（ 成鍵電子云暴露在外端 ）,（香蕉鍵）,五、環(huán)烷烴的順反異構(gòu),1、順反異構(gòu)的特點(diǎn)：,（1）屬于立體異構(gòu)；,（2）順反異構(gòu)體之間不能相互轉(zhuǎn)化， 屬于構(gòu)型異構(gòu)

24、。,（與構(gòu)象異構(gòu)同）,（與構(gòu)象異構(gòu)異）,（補(bǔ)）,2、產(chǎn)生順反異構(gòu)的條件：,（環(huán)本身為限制旋轉(zhuǎn)的因素）,（2） 同一環(huán)碳原子所連基團(tuán)不相同。,（1）存在限制旋轉(zhuǎn)的因素；,1,2-二甲基環(huán)丁烷,順-1,2-二甲基環(huán)丁烷,反-1-甲基-3-乙基環(huán)己烷,順/反構(gòu)型命名法,3 、順反異構(gòu)體的命名,命名原則：,相同基團(tuán)在環(huán)平面同側(cè),順式,相同基團(tuán)在環(huán)平面兩側(cè),反式,（cis-）,（trans-）,或,或,（取代）環(huán)己烷的構(gòu)象,（一）環(huán)己烷的典型構(gòu)象,紐曼投影式,椅式,船式,扭船式,透視式,典型構(gòu)象,典型構(gòu)象,不典型構(gòu)象,六、環(huán)烷烴的構(gòu)象異構(gòu),（常用）,1、船式構(gòu)象,2、椅式構(gòu)象,有2對碳原子互呈重疊式構(gòu)象

25、；,船頭、船尾的C-H鍵間距小，范德華斥力大。,相鄰碳原子之間均為交叉式構(gòu)象；,非鍵連原子間范德華斥力最小。,最不穩(wěn)定構(gòu)象,最穩(wěn)定構(gòu)象,（優(yōu)勢構(gòu)象）,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,1,2,3,4,5,6,特點(diǎn)：,C1 C3 C5 組成的平面與C2 C4 C6組成的平面相互平行且均與中心軸垂直；,為a鍵（豎鍵或直立鍵）,與平面垂直；,為e鍵（橫鍵或平伏鍵）,與平面幾乎平行。,a,e,（二）椅式環(huán)己烷的結(jié)構(gòu),（書寫）,特點(diǎn)：,環(huán)己烷的a、e鍵可以通過翻環(huán)作用而相互轉(zhuǎn)化，且在沒有取代基的情況下兩者等同。, 環(huán)己烷的翻環(huán)作用,H3C,H,H,H,H,優(yōu)勢構(gòu)象,一取代環(huán)己烷

26、的優(yōu)勢構(gòu)象是取代基在e鍵者；且取代基體積越大， e鍵所占比例越大。,CH3,結(jié)論：,（ 95%）,a,e,（三）一取代環(huán)己烷的構(gòu)象,特點(diǎn)：, 存在1,2-、1,3-、1,4-三種位置異構(gòu)體；, 三種位置異構(gòu)體均存在順反異構(gòu)體。, 每一種順反異構(gòu)體均存在構(gòu)象異構(gòu)體。,（四）二取代環(huán)己烷的構(gòu)型和構(gòu)象,（ 構(gòu)造異構(gòu) ）,（ 構(gòu)型異構(gòu) ）,（ 構(gòu)象異構(gòu) ）,例：二甲基環(huán)己烷,H3C,H,H,H,H,CH3,a,e,1、1,2-二甲基環(huán)己烷,（1）順-1,2-二甲基環(huán)己烷,CH3,H3C,e,a,ae構(gòu)象,ea構(gòu)象,構(gòu)象穩(wěn)定性：,ae構(gòu)象,ea構(gòu)象,）取代基相同的二取代環(huán)己烷,CH3,H,H,H,H,CH3,a,a,（2）反-1,2-二甲基環(huán)己烷,CH3,CH3,e,e,ee構(gòu)象,aa構(gòu)象,構(gòu)象穩(wěn)定性：,ea構(gòu)象,（優(yōu)勢構(gòu)象）,ee構(gòu)象,aa構(gòu)象,反-1,2-二甲基環(huán)己烷 順-1,2-二甲基環(huán)己烷,順反穩(wěn)定性：,CH3,H,H,H,H,CH3,a,a,2、1,3-二甲基環(huán)己烷,（1）順-1,3-二甲基環(huán)己烷,CH3,CH3,e,e,ee構(gòu)象,aa構(gòu)象,構(gòu)象穩(wěn)定性：,ee構(gòu)象,aa構(gòu)象,（優(yōu)