醫(yī)用有機化學：第三章環(huán)烴 （脂環(huán)烴031）

1、藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學第一節(jié)第一節(jié) 脂環(huán)烴脂環(huán)烴Aliphatic Cyclic Hydrocarbonv具有具有鏈烴性質(zhì)鏈烴性質(zhì)的的環(huán)烴環(huán)烴。v石油中的環(huán)烷烴石油中的環(huán)烷烴v植物中的揮發(fā)油，大多是環(huán)烯烴及其含植物中的揮發(fā)油，大多是環(huán)烯烴及其含氧衍生物。氧衍生物。v甾族化合物等都是脂環(huán)烴的衍生物甾族化合物等都是脂環(huán)烴的衍生物藥學院化

2、學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學飽和飽和不飽和不飽和螺環(huán)烴螺環(huán)烴橋環(huán)烴橋環(huán)烴環(huán)烯烴環(huán)烯烴環(huán)炔烴環(huán)炔烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴（一）脂環(huán)烴的分類：（一）脂環(huán)烴的分類：一、一、 脂環(huán)烴的分類和命名脂環(huán)烴的分類和命名u脂環(huán)烴還可分為脂環(huán)烴還可分為小環(huán)小環(huán)（34個碳）、個碳）、常見環(huán)常見環(huán)（56個碳）、個碳）、中環(huán)中環(huán)（712個碳）和個碳）和大環(huán)大環(huán)（12個碳）個碳） 。藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化

3、學（二）脂環(huán)烴的命名（二）脂環(huán)烴的命名環(huán)戊烷環(huán)戊烷v簡單環(huán)烷烴簡單環(huán)烷烴：稱：稱“環(huán)某烷環(huán)某烷”1,2,4-三三甲基環(huán)己烷甲基環(huán)己烷1-甲基甲基-4-異丙基異丙基環(huán)己烷環(huán)己烷1.單環(huán)脂環(huán)烴的命名單環(huán)脂環(huán)烴的命名v 若支鏈復雜若支鏈復雜，則把，則把環(huán)當取代基環(huán)當取代基。3-環(huán)己基己烷環(huán)己基己烷藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v 環(huán)烯烴環(huán)烯烴(CnH2n-2)，與二烯烴互為同分異構(gòu)體。，與二烯烴互為同分異構(gòu)體。v 稱環(huán)某烯，雙鍵位次為最?。ǚQ環(huán)某烯，雙鍵位次為最小（1,2位位）4-甲基甲

4、基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯3-甲基甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯正確正確錯誤錯誤1,6-二二甲基甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯2,3-二二甲基甲基-1-環(huán)己烯環(huán)己烯正確正確錯誤錯誤藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學2.雙環(huán)脂環(huán)烴的命名雙環(huán)脂環(huán)烴的命名v兩個環(huán)共用一個的碳原子稱為兩個環(huán)共用一個的碳原子稱為螺原子螺原子。v編號編號:小環(huán)與小環(huán)與螺原子相鄰的碳螺原子相鄰的碳小環(huán)小環(huán)螺原子螺原子大環(huán)大環(huán)。 官能團或取代基位次最小。官能團或取代基位次最小。大環(huán)碳個數(shù)大環(huán)碳個數(shù)（不包括螺原子不包括螺原子）小環(huán)碳個數(shù)小環(huán)

5、碳個數(shù)（不包括螺原子不包括螺原子）螺螺3.5壬烷壬烷v寫名稱：螺寫名稱：螺 . . 某某烷烷( (烯烯),), （1）螺環(huán)烴的命名）螺環(huán)烴的命名藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學1,5-二甲基螺二甲基螺2.4庚烷庚烷1-甲基螺甲基螺3.5-5-壬烯壬烯藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學(2) 橋環(huán)烴的命名橋環(huán)烴的命名v編號：一個編號：一個橋頭碳橋頭碳最長橋最長橋另一個橋頭碳另一

6、個橋頭碳 次長橋次長橋最短橋最短橋。 二環(huán)二環(huán). . 某烷某烷, ,二環(huán)二環(huán)4.2.0辛烷辛烷 碳數(shù)碳數(shù)碳數(shù)碳數(shù)碳數(shù)碳數(shù)（不包括不包括）v兩環(huán)共用的碳原子稱為兩環(huán)共用的碳原子稱為橋頭碳橋頭碳原子，其余的原子，其余的稱為橋（鏈）碳原子，稱為稱為橋（鏈）碳原子，稱為二環(huán)烴二環(huán)烴。藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學2,9-二甲基二環(huán)二甲基二環(huán)4.4.0癸烷癸烷2,7,7-三甲基二環(huán)三甲基二環(huán)2.2.1庚烷庚烷藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學

7、院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v環(huán)丙烷環(huán)丙烷 C-C-C 鍵角鍵角 105.5 二、環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)（二、環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)（p38）v三個碳原子在一個三個碳原子在一個平面平面v部分重疊部分重疊，“彎曲鍵彎曲鍵”，與正常的與正常的鍵相比，鍵相比，存在存在張力張力（達到最大重疊（達到最大重疊 的傾向），因此的傾向），因此內(nèi)能較高，內(nèi)能較高，環(huán)不穩(wěn)定。環(huán)不穩(wěn)定。v化學性質(zhì)活潑化學性質(zhì)活潑：電子云分布在兩個原子連線外側(cè)，：電子云分布在兩個原子連線外側(cè)，易受親電試劑的進攻易受親電試劑的進攻，如鹵素、鹵化氫。，如鹵素、鹵化氫。藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學

8、教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學燃燒熱燃燒熱v燃燒熱燃燒熱:1摩爾化合物完全燃燒生成二氧化碳和水所放出摩爾化合物完全燃燒生成二氧化碳和水所放出的熱量。燃燒熱值的熱量。燃燒熱值越大越大，體系，體系內(nèi)能越高內(nèi)能越高，越不穩(wěn)定越不穩(wěn)定。v鏈烷烴的每個鏈烷烴的每個-CH2-的平均燃燒焓是的平均燃燒焓是 658.6 KJ.mol-1。3456789- Hc/n697.1686.2664.0658.6662.4663.6664.1某些環(huán)烷烴的燃燒熱某些環(huán)烷烴的燃燒熱（單位：（單位：kJ.mol-1，298K) )v燃燒熱說明，小環(huán)分子體系內(nèi)能高，不穩(wěn)定

9、，燃燒熱說明，小環(huán)分子體系內(nèi)能高，不穩(wěn)定，環(huán)越小，環(huán)越小，內(nèi)能越高內(nèi)能越高，三元環(huán)是最不穩(wěn)定的。，三元環(huán)是最不穩(wěn)定的。穩(wěn)定性穩(wěn)定性：環(huán)己烷環(huán)己烷環(huán)戊烷環(huán)戊烷環(huán)丁烷環(huán)丁烷環(huán)丙烷環(huán)丙烷藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v環(huán)丁烷環(huán)丁烷C-C-C鍵角約鍵角約111.5，四個四個C不在同一平面。分子不在同一平面。分子中也存在著張力，但中也存在著張力，但比環(huán)丙比環(huán)丙烷要穩(wěn)定得多烷要穩(wěn)定得多。HHHHHHHHHHv環(huán)戊烷環(huán)戊烷C-C-C鍵角為鍵角為109 28 左右左右。四個碳在同一個平面，。四個碳

10、在同一個平面，另一個碳在平面外，另一個碳在平面外，較穩(wěn)定較穩(wěn)定。藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學三、脂環(huán)烴的性質(zhì)三、脂環(huán)烴的性質(zhì)v與開鏈烴類似與開鏈烴類似，比水輕，不溶于水，比水輕，不溶于水。v常溫下，環(huán)丙烷、環(huán)丙烯、環(huán)丁烷常溫下，環(huán)丙烷、環(huán)丙烯、環(huán)丁烷和和環(huán)丁環(huán)丁烯是氣體，環(huán)戊烷、環(huán)戊烯是液體，高級烯是氣體，環(huán)戊烷、環(huán)戊烯是液體，高級脂環(huán)烴是固體。脂環(huán)烴是固體。（一）脂環(huán)烴的物理性質(zhì)（了解）（一）脂環(huán)烴的物理性質(zhì)（了解）藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研

11、室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v通性通性與開鏈烴相似。與開鏈烴相似。環(huán)烷烴與烷烴相環(huán)烷烴與烷烴相似；環(huán)烯烴和環(huán)炔烴分別與烯烴和炔烴似；環(huán)烯烴和環(huán)炔烴分別與烯烴和炔烴相似。相似。v特性特性環(huán)烷烴的加成反應。環(huán)烷烴的加成反應。環(huán)狀構(gòu)造使環(huán)狀構(gòu)造使小環(huán)烴出現(xiàn)的一些特殊的化學性質(zhì)。主小環(huán)烴出現(xiàn)的一些特殊的化學性質(zhì)。主要表現(xiàn)在環(huán)的穩(wěn)定性上，要表現(xiàn)在環(huán)的穩(wěn)定性上，小環(huán)小環(huán)較較不穩(wěn)定不穩(wěn)定，大環(huán)大環(huán)則則較穩(wěn)定較穩(wěn)定。（二）脂環(huán)烴的化學性質(zhì)（二）脂環(huán)烴的化學性質(zhì)藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有

12、機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v環(huán)烷烴與烷烴一樣，與鹵素進行環(huán)烷烴與烷烴一樣，與鹵素進行游離基游離基取代反應取代反應。1、通性、通性與開鏈烴相似與開鏈烴相似藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學v環(huán)烯烴與烯烴一樣，主要發(fā)生雙鍵上的環(huán)烯烴與烯烴一樣，主要發(fā)生雙鍵上的加成和氧化反應加成和氧化反應。Br2BrBrHBrBrCOOHCOOHKMnO4/H+v加成加成v氧化氧化藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機

13、化學有機化學有機化學有機化學有機化學2.特性特性環(huán)烷烴的加成反應環(huán)烷烴的加成反應v環(huán)烷烴可進行催化氫化反應生成鏈狀的烷烴。環(huán)烷烴可進行催化氫化反應生成鏈狀的烷烴。v環(huán)的大小環(huán)的大小不同，反應的不同，反應的難易程度難易程度也不一樣。也不一樣。（1）催化加氫）催化加氫藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學（2）加鹵素（）加鹵素（親電加成親電加成）環(huán)丙烷在常溫下，環(huán)丁烷環(huán)丙烷在常溫下，環(huán)丁烷在加熱時發(fā)生反應，在加熱時發(fā)生反應，環(huán)戊烷環(huán)戊烷以上不反應。以上不反應。v 斷裂在含氫最多和氫最少的斷裂在含氫最多和氫最少的C-C上上藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室藥學院化學教研室有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學有機化學（3）加鹵化氫（）加鹵化氫（親電加成親電加成）v環(huán)丙烷衍生物環(huán)丙烷衍生物的加成符合的加成符合馬氏規(guī)則。馬氏規(guī)則。（斷裂在含（斷裂在含氫最多和氫最少的氫最多和氫最少的