第五章第五章 脂环烃脂环烃主要内容uu脂环烃的分类及命名脂环烃的分类及命名uu环烷烃的结构环烷烃的结构（环己烷的构象，（环己烷的构象，a a键、键、e e键）键）uu取代环己烷的构象（取代环己烷的构象（1, 2-；1, 3-; 1, 4-）uu脂环烃的化学性质脂环烃的化学性质 环烷烃环烯烃环炔烃一脂环烃的分类、命名一脂环烃的分类、命名n n 分类分类: : 按饱和度按饱和度n n 按环的多少按环的多少单环单环( (烷烷) )烃烃通式：通式：C Cn nH H2n2n桥环烃桥环烃螺环烃螺环烃（与烯烃通式相同）（与烯烃通式相同） 顺反异构用“顺”或“反”注明基团相对位置顺顺-1,3-1,3-二甲基环戊烷二甲基环戊烷反反-1,3-1,3-二甲基环戊烷二甲基环戊烷顺反异构体顺反异构体 不饱和碳环为母体， 侧链作为取代基 不饱和键位次最小5,6-5,6-二甲基二甲基-1,3-1,3-环已二烯环已二烯2,3-二甲基环己烯3-甲基环丁烯 n n 桥环烃（桥环烃（Bridged hydrocarbonBridged hydrocarbon）的命名的命名桥 头 碳：几个环共用的碳原子，环的数目：断裂二根CC键可成链状烷烃为二环；断裂三根CC 键可成链状烷烃为三环桥碳原子数：不包括桥头C，由多到少列出环的编号方法：从桥头开始，先长链后短链桥头碳原子桥头碳原子十氢萘十氢萘双环双环4. 4. 04. 4. 0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 (用.隔开)环的数目环的数目组成桥环的组成桥环的碳原子总数碳原子总数8 8- -甲基甲基双环双环4. 3. 04. 3. 0壬烷壬烷双环双环2. 2. 12. 2. 1庚烷庚烷2, 7, 72, 7, 7- -三甲基三甲基双环双环2. 2. 12. 2. 1庚烷庚烷n n 螺环烃（螺环烃（spirospiro hydrocarbon hydrocarbon）的命名的命名4 4- -甲基甲基螺螺2. 42. 4庚烷庚烷除螺除螺C C外的碳原子数外的碳原子数 (用.隔开)组成桥环的组成桥环的碳原子总数碳原子总数螺螺4. 54. 5癸烷癸烷编号方法与桥环化合物的区别： 从小环开始，螺原子邻位碳为1，先短链，经螺原子到长链。
命名的区别： 中括号里数值由小到大n n 环烷烃的其它命名方法环烷烃的其它命名方法 : :十氢十氢萘萘萘萘立方烷立方烷金刚烷金刚烷cubanecubaneadamantaneadamantane 按形象命名 按衍生物命名课堂练习5.1. 命名下列化合物1-甲基-3-异丙基环己烯1，3，7-三甲基双环2.2.1庚烷螺3.4辛烷1,3,6-三甲基螺4.4壬烷2 2环烷烃的结构及构象环烷烃的结构及构象1.1. 环丙烷的结构环丙烷的结构角张力（angle strain）： 环的角度与sp3轨道夹角差别引起的张力NewmanNewman投影式投影式所有C-H 键均为重叠式构象，有扭转张力平面型2.2. 环丁烷的构象环丁烷的构象 若为平面型分子若为平面型分子 稳定构象稳定构象角张力扭转张力角张力稍增加, 扭转张力明显减小9090o o重叠式构象重叠式构象扭曲式构象扭曲式构象8888o o3.3.环戊烷的构象环戊烷的构象“ “信封信封” ”状分子状分子C4-C5 为全重叠式构象C1-C2, C2-C3 为交叉式4.4. 环己烷的结构及构象环己烷的结构及构象如果环己烷的如果环己烷的 6 6 个碳原子在同一平面上个碳原子在同一平面上: : 将有角张力将有角张力 将有扭转张力将有扭转张力偏离偏离109.5109.5o oC-H C-H 重叠重叠n 环己烷不是平面型分子n 环己烷碳架是折叠的椅式构象椅式构象 (chair form)(chair form)船式构象船式构象 (boat form)(boat form)C2, C3, C5, C6 C2, C3, C5, C6 共平面共平面两者互为构象异构体l l环己烷椅式构象的画法环己烷椅式构象的画法 相间的两根键相互平行（画 Z 字形） 六个碳原子交替分布在两个平面上 每个碳均有一根C-H键在垂直方向，上平面的向上 画，下平面的向下画 其它C-H键分别向左（左边的三个）或向右（右边 的三个），且上下交替l l两种类型两种类型C C- -H H键键a键 (axial bond)竖键, 直键, 直立键e键 (equatorial bond)横键, 平键, 平伏键l l椅式构象中椅式构象中C-HC-H键的顺反关系键的顺反关系 相邻碳上的a键和e键为顺式 两个相邻的a键（或e键）为反式la键和e键的相互转换翻转后,原来的a键转变为e键,而e键转变为a键1.1.单单取代环己烷的构象分析取代环己烷的构象分析l l 甲基环己烷的构象甲基环己烷的构象1，3-竖键作用e-甲基环己烷 a-甲基环己烷（ 95%） （5%）l l 叔丁基环己烷的构象叔丁基环己烷的构象优势构象优势构象l 1, 2-二甲基环己烷2.2.二二取代环己烷的构象分析取代环己烷的构象分析优势构象e, a-e, a-型型e, e-e, e-型型(顺)-1,2-二甲基环己烷 (反)-1,2二甲基环己烷e, a-e, a-型型e, e-e, e-型型优势构象有较大的有较大的1. 3-1. 3-竖键作用竖键作用(顺)-1,3-二甲基环己烷 (反)-1,3二甲基环己烷l 1, 3-二甲基环己烷l 1, 4-二甲基环己烷优势构象e, a-e, a-型型e, e-e, e-型型有有1. 3-1. 3-竖键作用竖键作用(反)-1,4-二甲基环己烷 (顺)-1,4二甲基环己烷l l 不同基团二取代环己烷不同基团二取代环己烷大基团总是占大基团总是占据据 e e键键优势构象1, 3-竖键作用较大(反)-4-叔丁基环己醇 (顺)-4-叔丁基环己醇e, e-e, e-型型e, a-e, a-型型（1） 甲基环己烷 （2） 顺1,2二甲基环己烷 （3） 顺1甲基2异丙基环己烷 （4）反1甲基3叔丁基环己烷课堂练习5.2. 写出下列化合物的最稳定构象2 2环烷烃的性质环烷烃的性质环烷烃的取代反应 和烷烃类似，易发生自由基取代反应环烷烃的氧化反应 常温下环烷烃与一般的氧化剂（如KMnO4等）不发生反应 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 小环化合物化合物的催化加氢（打开一根 C-C 键）催化加氢活性： 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）加成反应环丙烷与溴的加成反应（溴水退色）来鉴别小环（环丙烷）和大环 小环化合物与小环化合物与 卤化氢卤化氢的反应的反应反应选择性与碳正离子稳定性有关氢加在含氢最多的碳上，卤素加在含氢最少的碳上 课堂练习5.3. 写出下列反应的主要产物l 环烯烃、环炔烃的性质 和烯烃、炔烃类似，不饱和碳碳键容易发生加氢、加卤素、加卤化氢、加硫酸等反应 加成反应氧化反应 共轭环二烯烃的双烯合成反应 本次课小结和要求本次课小结和要求 掌握几种类型环烷烃掌握几种类型环烷烃（普通环烷烃、桥环烃和螺环烃）（普通环烷烃、桥环烃和螺环烃）的命的命 名方法。
名方法 熟悉环己烷的构象，了解各构象的相对稳定性，掌握熟悉环己烷的构象，了解各构象的相对稳定性，掌握椅式椅式的的 a a键和键和e e键键及相邻键的顺反关系及相邻键的顺反关系 了解并掌握各类取代环己烷的构象，判断其中的优势构象了解并掌握各类取代环己烷的构象，判断其中的优势构象 了解三元和四元环化合物的活性，掌握相应的特殊化学性了解三元和四元环化合物的活性，掌握相应的特殊化学性 质 作业：p64 习题2：(1), (3), (4), (6), (7) 习题4 习题6。