有機(jī) 第五版 高等教育出版第二章 烷烴和環(huán)烷烴-2

1、掌握幾種類(lèi)型環(huán)烷烴（掌握幾種類(lèi)型環(huán)烷烴（普通環(huán)烷烴、橋環(huán)烴和螺環(huán)烴普通環(huán)烷烴、橋環(huán)烴和螺環(huán)烴）的命）的命名方法名方法.掌握環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)掌握環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).熟悉并學(xué)會(huì)畫(huà)環(huán)己烷的構(gòu)象熟悉并學(xué)會(huì)畫(huà)環(huán)己烷的構(gòu)象, 了解各構(gòu)象的相對(duì)穩(wěn)定性，掌了解各構(gòu)象的相對(duì)穩(wěn)定性，掌握椅式的握椅式的a鍵鍵和和e鍵鍵及相鄰鍵的順?lè)搓P(guān)系。及相鄰鍵的順?lè)搓P(guān)系。了解并掌握各類(lèi)取代環(huán)己烷的構(gòu)象，判斷其中的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象了解并掌握各類(lèi)取代環(huán)己烷的構(gòu)象，判斷其中的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。了解三元和四元環(huán)化合物的活性，掌握相應(yīng)的特殊化學(xué)性質(zhì)。了解三元和四元環(huán)化合物的活性，掌握相應(yīng)的特殊化學(xué)性質(zhì)。 單環(huán)單環(huán)二環(huán)二環(huán)多環(huán)多環(huán) 以環(huán)為母體，名稱(chēng)以環(huán)為母體

2、，名稱(chēng)用用“環(huán)環(huán)” ” （英文（英文用用 “ “cyclo”）開(kāi)）開(kāi)頭。頭。 環(huán)外基團(tuán)作為環(huán)上環(huán)外基團(tuán)作為環(huán)上的取代基的取代基CH31231234 取代基位置數(shù)字取取代基位置數(shù)字取最小最小CH3HCH3HCH3HCH3HCH3HCH3HH3CCH3H3CCH3HHH3CCH3CH3H3C 順?lè)串悩?gòu)用順?lè)串悩?gòu)用“順順”或或“反反”注明基團(tuán)相對(duì)位注明基團(tuán)相對(duì)位置。置。 英文用英文用 “cis”和和“trans”表示。表示。 環(huán)可作為取代基環(huán)可作為取代基 （稱(chēng)（稱(chēng)環(huán)環(huán) 基基） 相同環(huán)連結(jié)時(shí)，可相同環(huán)連結(jié)時(shí)，可 用詞頭用詞頭“聯(lián)聯(lián)”開(kāi)頭。開(kāi)頭。12312334橋橋 頭頭 碳：碳：幾個(gè)環(huán)共用的碳原子，幾

3、個(gè)環(huán)共用的碳原子，環(huán)的數(shù)目：環(huán)的數(shù)目：斷裂二根斷裂二根CC鍵可成鏈狀烷烴為二環(huán)；斷裂三根鍵可成鏈狀烷烴為二環(huán)；斷裂三根CC 鍵可成鏈狀烷烴為三環(huán)鍵可成鏈狀烷烴為三環(huán)橋頭間的碳原子數(shù)：橋頭間的碳原子數(shù)：不包括橋頭不包括橋頭C，由多到少列出，由多到少列出環(huán)的編號(hào)方法：環(huán)的編號(hào)方法：從橋頭開(kāi)始，先長(zhǎng)鏈后短鏈從橋頭開(kāi)始，先長(zhǎng)鏈后短鏈12345678910 (用用.隔開(kāi)隔開(kāi))用用,隔開(kāi)隔開(kāi)123456789123456712345671234567 編號(hào)從小環(huán)開(kāi)始編號(hào)從小環(huán)開(kāi)始 取代基數(shù)目取最小取代基數(shù)目取最小 (用用.隔開(kāi)隔開(kāi))123456789101234567O按形象命名按形象命名按衍生物命名按衍

4、生物命名“張力學(xué)說(shuō)張力學(xué)說(shuō)”: :假設(shè)環(huán)是共平面正多邊形假設(shè)環(huán)是共平面正多邊形角張力（角張力（angle strain）：）： 環(huán)的角度與環(huán)的角度與sp3軌道夾軌道夾角差別引起的張力角差別引起的張力CCCHHHHHH104oHHHHHHHHHHHH123123C1-C2所有所有C- -H 鍵均為鍵均為重疊式構(gòu)象，重疊式構(gòu)象，有有扭轉(zhuǎn)張力扭轉(zhuǎn)張力平面型平面型105.5120oHHHHHHHHHHHHn 環(huán)己烷不是平面型分子環(huán)己烷不是平面型分子n 環(huán)己烷碳架是折疊的環(huán)己烷碳架是折疊的HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH123456123456兩者互為構(gòu)象異構(gòu)體兩者互為構(gòu)象異構(gòu)體HHHH

5、HHHHHHHH123456C4-C3C6-C1HHHHHHHH612543HH之間距離均之間距離均大于大于H的的Van der Waals半徑之和半徑之和（2.40 ）HHHHHHHHHHHH 相間的兩根鍵相互平行相間的兩根鍵相互平行（畫(huà)（畫(huà) Z 字形）字形） 六個(gè)碳原子交替分布在兩個(gè)平面上六個(gè)碳原子交替分布在兩個(gè)平面上 每個(gè)碳均有一根每個(gè)碳均有一根C- -H鍵在垂直方向，鍵在垂直方向，上平面的向上上平面的向上 畫(huà)，下平面的向下畫(huà)畫(huà)，下平面的向下畫(huà) 其它其它C- -H鍵分別向左（左邊的三個(gè)）或向右（右邊鍵分別向左（左邊的三個(gè)）或向右（右邊 的三個(gè)），且上下交替的三個(gè)），且上下交替HHHHHH

6、HHHHHHa鍵鍵 (axial bond)豎鍵豎鍵, 直鍵直鍵, 直立鍵直立鍵e鍵鍵 (equatorial bond)橫鍵橫鍵, 平鍵平鍵, 平伏鍵平伏鍵HHHHHHHHHHHHHHHHHHHH相鄰碳上的相鄰碳上的a a鍵和鍵和e e鍵為順式鍵為順式兩個(gè)相鄰的兩個(gè)相鄰的a a鍵（或鍵（或e e鍵）為反式鍵）為反式la鍵和鍵和e鍵的相互轉(zhuǎn)換鍵的相互轉(zhuǎn)換翻轉(zhuǎn)后翻轉(zhuǎn)后,原來(lái)的原來(lái)的a鍵轉(zhuǎn)變鍵轉(zhuǎn)變?yōu)闉閑鍵鍵,而而e鍵轉(zhuǎn)變?yōu)殒I轉(zhuǎn)變?yōu)閍鍵鍵HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH123456HHHHHHHHHHHH123456翻轉(zhuǎn)HHHHHHHHHHHH123456C3-C2C5-C6HHHH

7、HHHH165423HHHHHHHHHHHH有幾組有幾組HH之間距離均之間距離均小于小于H的的Van der Waals半徑之和（半徑之和（2.40 ）HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHNewman投影式投影式a 鍵鍵 和和 e 鍵鍵H3CCHHHHHC1-C2C5-C4123456HHHHHHH3CH612543CH3HHHHHHHC1-C2C5-C4612345126354HHHHHHHHHHHHHHHHHHH1，3-豎鍵作用豎鍵作用CCHH12345661

8、2345HHHHHHHHHHHHHHHHHHHCHHHCHHHCHHHH3CH3CH3Cl cis- -1, 2- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷CH3CH3HHCH3CH3CH3CH3122112l trans- -1, 2- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷能量相等能量相等優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象CH3CH3HHCH3CH3CH3CH3111222HHHHl cis- -1, 3- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷l trans- -1, 3- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷CH3CH3HHCH3CH3H3CCH3111333能量相等能量相等優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象CH3CH3HHCH3CH3H3CCH3133311Hl c

9、is- -1, 4- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷l trans- -1, 4- -二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷H3CCH3HHCH3H3CH3CCH3144411能量相等能量相等優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象H3CCH3HHCH3CH3H3CCH3141441HHHH優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象1, 3-豎鍵作用較大豎鍵作用較大CH3C(CH3)3HHCCH3H3CC(CH3)3122112HHH3CCH3CH3HH每個(gè)每個(gè)CH2的燃燒熱的燃燒熱 (KJ/mol) 每個(gè)每個(gè)CH2的燃燒熱的燃燒熱 (KJ/mol)小小環(huán)環(huán)C3C4環(huán)丙烷環(huán)丙烷 697.1環(huán)丁烷環(huán)丁烷 686.1中中環(huán)環(huán)C8 C11環(huán)辛烷環(huán)辛烷 663.8環(huán)壬

10、烷環(huán)壬烷 664.6環(huán)癸烷環(huán)癸烷 663.6普普通通環(huán)環(huán)C5 C7環(huán)戊烷環(huán)戊烷 664.0環(huán)己烷環(huán)己烷 658.6環(huán)庚烷環(huán)庚烷 662.4大大環(huán)環(huán)C12 環(huán)十四烷環(huán)十四烷 658.6環(huán)十五烷環(huán)十五烷 659.0開(kāi)鏈烷烴每個(gè)開(kāi)鏈烷烴每個(gè)的燃燒熱：的燃燒熱：658.6 KJ/mol穩(wěn)定性穩(wěn)定性小環(huán)小環(huán)普通環(huán)普通環(huán)中環(huán)中環(huán)H2 / Pt催催化化加加氫氫不不反反應(yīng)應(yīng)Cl2 / hvClHI不不反反應(yīng)應(yīng)自自由由基基取取代代反反應(yīng)應(yīng)H2 / Pt, 50oCor Ni, 80oCCH2CH3H2 / Pt, 50oCor Ni, 80oCCH3CHCH2CH3CH3H2 / Pt, 120oCor Ni, 200oCCH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3213231 小環(huán)小環(huán)的催化加氫的催化加氫（打開(kāi)一根（打開(kāi)一根 C- -C 鍵）鍵）支鏈多支鏈多較穩(wěn)定較穩(wěn)定Br2 / r.t.CH2CH2CH2BrBrCl2 / FeCl3CH2CH2CH2ClCl不不反反應(yīng)