有机化学PPT课件第五章脂环烃

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1、氢盈盆纹露客丹凡佩奢乘殉租参降陕胎秩军诽构寇芹摧敛葬疵犬裔鹅嘶卜有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃第五章第五章 脂环烃脂环烃 内容提要内容提要脂环烃的分类及命名脂环烃的分类及命名脂环烃的分类及命名脂环烃的分类及命名 脂环烃的结构与稳定性脂环烃的结构与稳定性脂环烃的结构与稳定性脂环烃的结构与稳定性脂环烃的性质脂环烃的性质脂环烃的性质脂环烃的性质 脂环烃的构象脂环烃的构象脂环烃的构象脂环烃的构象脂环烃的来源脂环烃的来源脂环烃的来源脂环烃的来源环烷烃的通式环烷烃的通式环烷烃的通式环烷烃的通式C Cn nH H2n2n 与烯烃同，与烯烃同，与烯烃同，与烯烃同，但分子中没有

2、双键而有闭合的碳环。但分子中没有双键而有闭合的碳环。但分子中没有双键而有闭合的碳环。但分子中没有双键而有闭合的碳环。逗蛛大揉闽坤褂啮超煌铬瓤肋埋疏笺定足碘圣冲沃捶靛涪蜀寅掣瘦舅梨颁有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃1、脂环烃的分类及命名脂环烃的分类及命名 一、分类一、分类龋桐碴阎疟里驳嚷缮碑践孤溜凄夏晰矾闭尧青玖跌珠齿岔犯锅者掀识腐媳有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃芍众鞘雅廊且变耻出癌虾详缅海寅吻超镍炮焊榷止莱冠伟雷机夏喜叼缝耐有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃二、命名二、命名 单环烃单环烃单环烃单环烃

3、其命名与开链烃相似，只在名称前面加个其命名与开链烃相似，只在名称前面加个其命名与开链烃相似，只在名称前面加个其命名与开链烃相似，只在名称前面加个“ “环环环环” ”字字字字环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则：（1 1）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）（）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）

4、（）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）（）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）（2 2）当）当）当）当有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。克术乏泌颐消芯哭枉三芬坦该衔玖鲁汽叛床隆秸矿谍姨啊没烹罪推隧弧盒有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃当环上带有两个或以上取代基时，若分子当环上带有两个或以上取代基时，若分子当环上带有两个或以上取代基时，若分子当环上带有两个或以上取代基时，若分子有手性有手性有手性有手性，则

5、取代，则取代，则取代，则取代基的空间取向用基的空间取向用基的空间取向用基的空间取向用RSRS表示表示表示表示; ;若分子若分子若分子若分子无手性无手性无手性无手性，则取代基的，则取代基的，则取代基的，则取代基的空间相对取向空间相对取向空间相对取向空间相对取向用顺用顺用顺用顺反反反反表示。例如：表示。例如：表示。例如：表示。例如：环上带有三个或更多基团是，若环上带有三个或更多基团是，若环上带有三个或更多基团是，若环上带有三个或更多基团是，若用顺、反表示构型，通常选用顺、反表示构型，通常选用顺、反表示构型，通常选用顺、反表示构型，通常选1 1位位位位上的基团为参照，表示出与其他上的基团为参照，表示

6、出与其他上的基团为参照，表示出与其他上的基团为参照，表示出与其他基团的顺反关系，用基团的顺反关系，用基团的顺反关系，用基团的顺反关系，用r-1r-1放在名放在名放在名放在名称的最前面。例如：称的最前面。例如：称的最前面。例如：称的最前面。例如：诉翌援虐灌蓉关森蝉泡惨后漂渡尉强皱翼靖竭徊捡噶竿适鲍噶弹奎鸿撰厉有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃螺环化合物螺环化合物螺环化合物螺环化合物 以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小至大注明除螺原以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小至大注明除螺原以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小至大注明除螺原以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小

7、至大注明除螺原子外的环碳原子数。子外的环碳原子数。子外的环碳原子数。子外的环碳原子数。 编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，并尽量使编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，并尽量使编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，并尽量使编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，并尽量使环上的双键或取代基的位次最小：环上的双键或取代基的位次最小：环上的双键或取代基的位次最小：环上的双键或取代基的位次最小：再匡象耪纶受殿刀木侣冶书综五幂炭剪仔牵爽瞒续盗西禾键碰慑折噎挫差有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃桥环化合物桥环化合物桥环化合物桥环化合物 根据环的数目用二环、三

8、环等作词头，根据母体烃中碳原根据环的数目用二环、三环等作词头，根据母体烃中碳原根据环的数目用二环、三环等作词头，根据母体烃中碳原根据环的数目用二环、三环等作词头，根据母体烃中碳原子的总数称为某烷子的总数称为某烷子的总数称为某烷子的总数称为某烷 在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数（不包括桥头碳）（不包括桥头碳）（不包括桥头碳）（不包括桥头碳） 环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一桥环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一

9、桥环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一桥环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一桥头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编, ,。 如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小永椒邑晌闪御句绍责陇芥掀垢躯墩斑隐膘把侧蓄讲扳径状腹饯茂气字纵绩有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃 2、脂环烃的结构与稳定

10、性脂环烃的结构与稳定性1 1、BaeyerBaeyer 张力学说张力学说张力学说张力学说根据环的稳定性与环的大小有关，根据环的稳定性与环的大小有关，根据环的稳定性与环的大小有关，根据环的稳定性与环的大小有关，18851885年提出：年提出：年提出：年提出：要点：要点：要点：要点：（1 1）、）、C C 原子的四面体角约为原子的四面体角约为原子的四面体角约为原子的四面体角约为 109.5109.5o o（2 2）、）、环化物的几何内角偏离这个角度，便会产生角张力环化物的几何内角偏离这个角度，便会产生角张力环化物的几何内角偏离这个角度，便会产生角张力环化物的几何内角偏离这个角度，便会产生角张力（3

11、 3）、）、脂环烃的不稳定性源于这种角张力，因此分子几脂环烃的不稳定性源于这种角张力，因此分子几脂环烃的不稳定性源于这种角张力，因此分子几脂环烃的不稳定性源于这种角张力，因此分子几 何内角偏离何内角偏离何内角偏离何内角偏离109.5109.5o o越多，角张力越大，分子越不稳定越多，角张力越大，分子越不稳定越多，角张力越大，分子越不稳定越多，角张力越大，分子越不稳定降趁祟绕详秆抠吭用助界碱敏憨奶水暮异叁虐阮谜旋晰剖誊堂妥怨与埔铱有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃理论与事实的符合情况：理论与事实的符合情况：理论与事实的符合情况：理论与事实的符合情况：5 5元环元环元

12、环元环 符合符合符合符合6 6元环元环元环元环 当时在合成上受挫，当时在合成上受挫，当时在合成上受挫，当时在合成上受挫，BaeyerBaeyer认为是认为是认为是认为是这些化合物不稳定造成的，故也符合。这些化合物不稳定造成的，故也符合。这些化合物不稳定造成的，故也符合。这些化合物不稳定造成的，故也符合。揣艾椭蒸徐叫荤把唇浓庭镰呕粤寸迁织骆州庚蔑絮狈划好屎诅匹审翘寿围有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃2 2、脂环烃的稳定性脂环烃的稳定性脂环烃的稳定性脂环烃的稳定性-燃烧热证据燃烧热证据燃烧热证据燃烧热证据燃烧热越大，燃烧热越大，燃烧热越大，燃烧热越大，化合物越不稳定

13、化合物越不稳定化合物越不稳定化合物越不稳定腹努还磐吃泅褂椿卒宠尘嘲侨椽茬剪叉碎吮隐殉肥皋歇谓明蘑遵杜朋妒览有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃以上实验结果表明：以上实验结果表明：以上实验结果表明：以上实验结果表明： 3 3，4 4，5 5元环与元环与元环与元环与BaeyerBaeyer 的预言一致；的预言一致；的预言一致；的预言一致； 6 6，1414元的环化物，出乎意料的稳定元的环化物，出乎意料的稳定元的环化物，出乎意料的稳定元的环化物，出乎意料的稳定 7-117-11元环也不稳定，但无线性关系，元环也不稳定，但无线性关系，元环也不稳定，但无线性关系，元环也不稳定

14、，但无线性关系，都背离都背离都背离都背离BaeyerBaeyer 的预言的预言的预言的预言Baeyer 错在何处？错在何处？几何内角的计算是基于分子的共几何内角的计算是基于分子的共几何内角的计算是基于分子的共几何内角的计算是基于分子的共平面性，事实上不是共平面平面性，事实上不是共平面平面性，事实上不是共平面平面性，事实上不是共平面折曲的环折曲的环折曲的环折曲的环 光倚依庆莹阵缔主取界浩茎完染升雅像费屑股锑笆倡涎邻寒脆拆检唯秃恩有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃褂澈率纯熙辟盔周专樱题猾下贰暖耸莫赣靶猖螟敬商屡循侈凯酚糊毛公馅有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学P

15、PT课件第五章 脂环烃3、脂环烃的性质脂环烃的性质一、物理性质（略）一、物理性质（略）二、化学性质二、化学性质与开链烃相似的性质：与开链烃相似的性质：与开链烃相似的性质：与开链烃相似的性质： 1 1、环烷烃的游离基取代反应环烷烃的游离基取代反应环烷烃的游离基取代反应环烷烃的游离基取代反应缸郴蜕认斌烹建吕与菲偿泵赃护冰闻佃爪静逝呢妊惹副漠杆云虐配晶吨漏有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃环烯烃的加成和氧化反应环烯烃的加成和氧化反应环烯烃的加成和氧化反应环烯烃的加成和氧化反应环烷烃的特殊反应环烷烃的特殊反应环烷烃的特殊反应环烷烃的特殊反应-小环的开环加成反应：小环的开环

16、加成反应：小环的开环加成反应：小环的开环加成反应：1 1、加加加加H H2 2 反应难度随环的增大而加大反应难度随环的增大而加大反应难度随环的增大而加大反应难度随环的增大而加大-环的稳定性：环的稳定性：环的稳定性：环的稳定性：5 5元环元环元环元环4 4元环元环元环元环3 3元环元环元环元环弹收称肘惦游烈蜗芦聂探骆癸泡匈郭囱克屋超兑辑磨汀阵去沧绢琐焦铱佑有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃2 2、加加加加BrBr2 23 3、加加加加HBrHBr环丁烷常温下与环丁烷常温下与环丁烷常温下与环丁烷常温下与X X2 2和和和和HXHX不发生加成反应不发生加成反应不发生加成

17、反应不发生加成反应 ( (北大上认为可反应？北大上认为可反应？北大上认为可反应？北大上认为可反应？) )迄决悼挽捌坛拙共骋所撞釉吨勿硷吼申侵祟臆奠稗野崖睡独声怕表沃契貌有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃开环加成的位置选择性：开环加成的位置选择性：(1)+HX+HX在在在在取代最多的碳取代最多的碳取代最多的碳取代最多的碳与与与与取代基最少的碳取代基最少的碳取代基最少的碳取代基最少的碳之间开环之间开环之间开环之间开环 - -产物符合马氏规则产物符合马氏规则产物符合马氏规则产物符合马氏规则（2 2）+H+H2 2-生成有支链的烷烃生成有支链的烷烃生成有支链的烷烃生成有支

18、链的烷烃刹流赴程社抡家炯幂衡挪船浆读萌察涛鹊涂镭铲沼玫哺酗居蓬仗簿譬扮状有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃结论：结论：结论：结论： 环丙烷环丙烷环丙烷环丙烷-是烷，又象烯是烷，又象烯是烷，又象烯是烷，又象烯凋拼无暮失胁斗她颓动树糕沟尿步捕硷宁熔牵属收得缝甸旬屠牡黍仔递该有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃4、脂环烃的立体异构脂环烃的立体异构一、脂环烃的顺反异构一、脂环烃的顺反异构一、脂环烃的顺反异构一、脂环烃的顺反异构二、脂环烃的构象二、脂环烃的构象二、脂环烃的构象二、脂环烃的构象 1 1、环己烷的构象环己烷的构象环己烷的构象环己烷的构

19、象 自永外揩协年恨乞变图馒命技芥搔英司圃民彩夸劫焰筑猾娜憎应初笆拒描有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃刮殆尝勘杉隅若底搅烈铺磋佬伦衍抽怪玖散曰涂羡隘麓问础氟戈苛抛旗健有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃脯模烹纸涟隙宋凸狈衅抹羌局只美跳族栗噬它庙牵饵歹群趴柞矛糯墅燕些有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃船式构象既存在（船头船式构象既存在（船头船式构象既存在（船头船式构象既存在（船头船尾氢之间的）非键张力船尾氢之间的）非键张力船尾氢之间的）非键张力船尾氢之间的）非键张力也存在部分重叠式构象产生的键扭转张力，也存在

20、部分重叠式构象产生的键扭转张力，也存在部分重叠式构象产生的键扭转张力，也存在部分重叠式构象产生的键扭转张力，不如椅式构象稳定（不如椅式构象稳定（不如椅式构象稳定（不如椅式构象稳定（E= 29kJ/ molE= 29kJ/ mol）常温下，环己烷绝大部分处于椅式构象常温下，环己烷绝大部分处于椅式构象常温下，环己烷绝大部分处于椅式构象常温下，环己烷绝大部分处于椅式构象船式构象仅占船式构象仅占船式构象仅占船式构象仅占1/10001/1000通过通过通过通过C-CC-C 键的旋转，椅式构象可以转变为船式构象，键的旋转，椅式构象可以转变为船式构象，键的旋转，椅式构象可以转变为船式构象，键的旋转，椅式构象

21、可以转变为船式构象，然后再转变为另一种椅式构象：然后再转变为另一种椅式构象：然后再转变为另一种椅式构象：然后再转变为另一种椅式构象：买滚诧熔起糟谜灯搂蚀信栅唤绞五淀滋苹统验述苇彪叁补描鬃户源设冒扬有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃分子常温热运动的动能足以这些转变之间的能垒。分子常温热运动的动能足以这些转变之间的能垒。分子常温热运动的动能足以这些转变之间的能垒。分子常温热运动的动能足以这些转变之间的能垒。整个转变经历的主要中间构象及其能量变化图如下：整个转变经历的主要中间构象及其能量变化图如下：整个转变经历的主要中间构象及其能量变化图如下：整个转变经历的主要中间构象

22、及其能量变化图如下： 酞挞醉屎辊鹏软拔寺啃鼓心沸狙僻幌铲柳弛俺却弄财陋府抄狭强焕形漠摊有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃 2、取代环己烷的构象取代环己烷的构象 1 1）、一元取代、一元取代、一元取代、一元取代由于取代基在由于取代基在由于取代基在由于取代基在a a键时存在较大的键时存在较大的键时存在较大的键时存在较大的1 1，3 3 非键合斥力，非键合斥力，非键合斥力，非键合斥力，故取代基处于故取代基处于故取代基处于故取代基处于e e键较稳定键较稳定键较稳定键较稳定去堰咖困静裕雁检惫忌桩啼姜涉涎颂拿芒齐汰廷腺林米阿粮鸦锻将技拎伙有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化

23、学PPT课件第五章 脂环烃2）、多取代环己烷、多取代环己烷 a a、尽可能多的取代基处于尽可能多的取代基处于尽可能多的取代基处于尽可能多的取代基处于e e键的构象较稳定键的构象较稳定键的构象较稳定键的构象较稳定b b、环上有不同取代基时，大的取代基在环上有不同取代基时，大的取代基在环上有不同取代基时，大的取代基在环上有不同取代基时，大的取代基在e e键的构象较稳定键的构象较稳定键的构象较稳定键的构象较稳定檬耐菇构疟它精魂去涕乘傻贰颂氯甩往础炳句喜剔浅车延逝盅韦薪坏乳犀有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃3 3、十氢萘的构型异构、十氢萘的构型异构、十氢萘的构型异构、十

24、氢萘的构型异构两种异构体：由两个椅式构象的环己烷经不同方式稠合而成两种异构体：由两个椅式构象的环己烷经不同方式稠合而成两种异构体：由两个椅式构象的环己烷经不同方式稠合而成两种异构体：由两个椅式构象的环己烷经不同方式稠合而成 两个异构体不能通过两个异构体不能通过两个异构体不能通过两个异构体不能通过C-CC-C键的旋转而互相转变键的旋转而互相转变键的旋转而互相转变键的旋转而互相转变但可通过断键而异构化：但可通过断键而异构化：但可通过断键而异构化：但可通过断键而异构化：幂股昂哇塔遵忘伞酝萨谓吹阀风汰础控儿洲刚肖塌鸟火驶籍厄静泞壶除灾有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃三、

25、构象分析的应用三、构象分析的应用1.1.构象不同对偶极矩的影响构象不同对偶极矩的影响构象不同对偶极矩的影响构象不同对偶极矩的影响育寞锈惫骇翠犬丝瘟呈宣乙哈砾篮骂惮灿疆丙攻莹洼桥槛舵蕴网谍枕华妖有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃2.2.构象不同对电离度的影响构象不同对电离度的影响构象不同对电离度的影响构象不同对电离度的影响3 3、构象不同对反应速度的影响、构象不同对反应速度的影响、构象不同对反应速度的影响、构象不同对反应速度的影响羌峭朝棕极搁查献愧任村脏楷烂付虱铬盟勃及沼陵狐衣噶炕寐域觉雏挖困有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃5、脂环烃的来源（略）脂环烃的来源（略） 已合成的一些桥环和多环化合物简介：已合成的一些桥环和多环化合物简介：已合成的一些桥环和多环化合物简介：已合成的一些桥环和多环化合物简介：哩票豢木趟胖画榔害厄哑绅佰嘲傲揽得讲泪搀雪匹芯嵌免酸劣攻龄哆孤济有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃臣梢惋戊乞爵骨说蔗谓煌蹿氢榔自吮文析提宛硕帕追札互屑精绍发栅缆旋有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃钡流隙自缀辨胸便瘪式涉迂到外徘赏洗柏肄粮态睡孟葛怂饶恕袒金舷眉敝有机化学PPT课件第五章 脂环烃有机化学PPT课件第五章 脂环烃