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1、1有机化学2011学年春季学期主讲：姚 鹏办公室：崂山校区海化楼219房间E-mail: 18669809903, 66781659 回顾4.1 炔烃的异构和命名4.2 炔烃的结构4.3 炔烃的物理性质4.4 炔烃的化学性质4.5 重要的炔烃-乙炔4.6 共轭二烯烃的结构和共轭效应4.7 超共轭效应4.8 共轭二烯烃的性质4.9 天然橡胶和合成橡胶2第5章 目录v5.1 脂环烃的分类、异构和命名v5.2 脂环烃的物理性质v5.3 脂环烃的化学性质v5.4 环烷烃的环张力和稳定性v5.5 环烷烃的结构v5.6 萜类和甾族化合物3学习要求1掌握脂环烃的命名。2掌握脂环烃的结构和性质，环的大小与稳定
2、性的关系。3掌握脂环烃的顺反异构，环己烷及取代环己烷的构象分 析（船式和椅式、a键和e键）。4理解多环己环烃（十氢萘的顺反异构）。v 作业 P109 1，5，6，945.1 脂环烃的分类、异构和命名vv 脂环烃脂环烃指碳骨架为环状而性质和开链烃相似的烃类。vv 分类分类55.1 脂环烃的分类、异构和命名vv 分类分类65.1 脂环烃的分类、异构和命名vv 异构异构构造异构：与烯烃的异构;环的大小、侧链的长短及位置不同.7C4C55.1 脂环烃的分类、异构和命名v 立体异构：顺反异构以取代基相对于环平面的位置判别 由于成环碳原子的单键不能自由旋转，因此当环上带有两个或多个基团时，就会产生两个或多
3、个立体异构体。一个异构体的两个取代基团在环的同侧称为顺式构型（cis configuration）。另一个异构体的两个取代基在环的异侧，称为反式构型（trans configuration）。例如：85.1 脂环烃的分类、异构和命名9反-1，4-二甲基环己烷顺-1，4-二甲基环己烷5.1 脂环烃的分类、异构和命名vv 命名命名单环烷烃的命名 只有一个环的环烷烃称为单环烷烃（monocyclic alkane）。环上没有取代基的环烷烃命名时只须在相应的烷烃前加环，英文名称只须在相应的英文名称前加cyclo。例如:105.1 脂环烃的分类、异构和命名v 环上有取代基的单环烷烃命名分两种情况。环上的
4、取代基比较复杂时，应将链作为母体，将环作为取代基，按链烷烃的命名原则和命名方法来命名。例如：115.1 脂环烃的分类、异构和命名v 而当环上的取代基比较简单时，通常将环作为母体来命名。例如：125.1 脂环烃的分类、异构和命名v 当环上有两个或多个取代基时，要对母体环进行编号，编号仍遵守最低系列原则。例如：135.1 脂环烃的分类、异构和命名v 但由于环没有端基，有时会出现有几种编号方式都符合最低系列原则的情况。例如：v 上面列出了同一个化合物的三种编号方式，它们都符合最低系列原则。也即应用最低系列原则无法确定哪一种编号优先。v 在这种情况下，中文命名时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。
5、所以应取（i）的编号，化合物的名称是1,3二甲基5乙基环己烷。英文命名时，按英文字母顺序，让字母排在前面的基团位次尽可能小。所以应取（iii）的编号，化合物的名称是lethyl3,5dimethylcyclohexane。145.1 脂环烃的分类、异构和命名v 环上带有三个或更多基团时，若用顺、反表示构型，要选用一个参照基团，通常选用1位的基团为参照基团，用r1表示，放在名称的最前面。例如：151355.1 脂环烃的分类、异构和命名环烯(炔) -脂环烃的环上有双键(或叁键).v 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基.v 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小.v 对于只
6、有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可不标.165.1 脂环烃的分类、异构和命名17环戊烯环辛炔1,3-环己二烯5.1 脂环烃的分类、异构和命名v 带有侧链的环烯烃命名若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1;若不饱和碳有侧链或没有侧链,则碳原子编号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位置号码为最小.181-甲基-1-环己烯3-甲基-1-环己烯5.1 脂环烃的分类、异构和命名195-甲基-1,3-环戊二烯CH3126CH3345CH3125341,6-二甲基-1-环己烯5.1 脂环烃的分类、异构和命名20v 双环化合物-分子中含有两个碳环其中两个碳环共用一个碳原子的叫螺
7、环化合物.共用两个或以上碳原子的叫桥环化合物.螺2.4庚烷螺原子双环2.2.1庚烷5.1 脂环烃的分类、异构和命名21 螺化合物的命名 组成环的碳原子总数命名为“某烷”,加上词头“螺”. 再把连接于螺原子的两个环的碳原子数(不含螺原子),按由小到大的次序写在“螺”和“某烷”之间的方括号里,数字用圆点分开.5.1 脂环烃的分类、异构和命名22v 例1:v 例2:螺3.4辛烷螺2.4庚烷螺原子5.1 脂环烃的分类、异构和命名23v 带支链的螺烷-螺环上的编号,从连接螺原子(不含)上的一个碳开始,先编较小的环,然后经过螺原子再编第二个环.编号的顺序以取代基位置号码最小为原则.v 例3:5-甲基螺2.
8、4庚烷5.1 脂环烃的分类、异构和命名24桥环化合物的命名都有两个“桥头”碳原子(即两个环共用的碳原子)和三条连在两个“桥头”上的“桥”.组成环的碳原子总数命名为某烷,加词头双环.各“桥”所含碳原子数目,按由大到小的次序写在“双环”和“某烷”之间的方括号里.5.1 脂环烃的分类、异构和命名25v 例1:双环2.2.1庚烷5.1 脂环烃的分类、异构和命名26v 例2:v 例3:双环2.1.0戊烷双环3.1.1庚烷5.1 脂环烃的分类、异构和命名27 环上碳原子编号:从一个桥头碳原子(含)开始,先编最长的桥至第二个桥头,再编余下的较长的桥,回到第一个桥头;最后编最短的桥. 编号的顺序以取代基位置号
9、码为较小.6-甲基双环3.2.2壬烷例5:1,7-二甲基双环3.2.2壬烷例4:5.1 脂环烃的分类、异构和命名288,8-二甲基双环3.2.1辛烷双环2.2.2-2,5,7-辛三烯例7:例6:5.1 脂环烃的分类、异构和命名29金刚烷三环3.3.1.13,7癸烷是无色晶状固体，有樟脑气味。化学性质稳定，对光稳定，亲油性强，天然存在于石油中。它是分子式为C10H16的异构体中最稳定的。金刚烷的碳架结构相当于是金刚石晶格网络中的一个晶胞。故得金刚烷这个名字。金刚烷的桥头碳原子1、3、5、7位可发生取代反应。357笼状结构1932年捷克人LandaAdamantane5.1 脂环烃的分类、异构和命
10、名30篮烷Basketane棱烷Prismane房烷Dodecahedrane十二面烷正四面体烷Tetrahedrane立方烷Cubane5.1 脂环烃的分类、异构和命名v梯烷31厌氧氨氧化细菌的生物标志物32v 用系统命名法命名下列化合物或写出结构式(1)反-1-氯-3-溴环丁烷(2)顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷33(4)(5)(3)5,7,7-三甲基双环2.2.1-2-庚烯12345671,1-二甲基-3-异丙基环戊烷132-甲基-3-环丙基庚烷235.2脂环烃的物理性质34v 小环气态，常见环为液态，中环和大环为固态；v 环烷烃的熔、沸点及密度 开链饱和烃（环的对称性及紧凑性）v 可以看到结构对它们所起的作用。链状化合物可以比较自由的摇动，分子间“拉”得不紧，容易挥发，所以沸点低一些。由于这种摇动，它比较难以在晶格内作有次序的排列，所以它的熔点也低一些。环烷烃排列得紧密一些，所以密度高一些，比重就高一些。化合物 沸点/ 熔点/ 相对密度丙 烷 -42.2 -187.1 0.5824环丙烷 -34.5 -127.6 0.688 己 烷 68.7 -94.0 0.6594环己烷 80.7 6.6 0.7786
