汪小兰有机化学第四版4.pptxVIP

环己烷 环己烯 环戊二烯 环辛炔第四章 环 烃环烃：由碳和氢两种元素组成的环状化合物。 分成脂环烃和芳香烃两类4-1 脂环烃一、脂环烃的分类环烷烃、环烯烃、环炔烃通式：环烷烃CnH2n ；环烯烃CnH2n-2 ；环炔烃CnH2n-4。二、环烃的命名1、环烷烃的命名(1) 简单环烃的命名与烷烃相似，只需加 “环”字即可。甲基环己烷环丙烷 环丁烷 环己烷1-甲基-3-乙基环己烷(2) 当有2个取代基时, 则从取代基开始编号，并以最小和数为原则。1,2 ,4-三甲基环己烷1-甲基-2-异丙基环戊烷(3) 简单的环上连有较长的碳链时，也可将环当作取代基。1-环丁基戊烷2. 环烯（炔）烃的命名从不饱和键开始编号，使取代基位次最小。4-甲基环已烯3.环烷烃的结构 稳定性： ＜ ＜ ＜ 环丙烷的结构: 弯曲键：电子云没有轨道轴对称,而是分布在一条曲线上。 张力： 角张力：键角偏离正常键角而引起的张力。 扭转张力：构象是重叠式而引起的张力。 环丁烷的结构：蝴蝶式 环戊烷的结构：信封式 环己烷的结构：存在两种主要构象。椅型船型561432直立键或a键平伏键或e键分子中有两个平行的平面，C1、C3、C5和C2、C4、C6；12个氢原子分成两类：一类垂直于环平面，与对称轴平行，另一类与对称轴成109.5°角。250pm183pm透视式：561342564132一取代：二取代: 取代基可以在环面的同侧或反侧，有几何异构体。例：1，2-二甲基环已烷，反式稳定顺-1,2-二甲基环已烷（a e型） 反-1,2-二甲基环已烷（e e型）hγ⑴.取代反应+ HCl + Cl2 三、环烷烃的性质1.物理性质 环烷烃的熔点、沸点和密度都比同碳数的烷烃高。2.化学性质一般与烷烃相似，但由于“张力”的存在，小环化合物具有一些特殊性质, 易开环。Ni, H280℃Ni, H2180℃Ni, H2300℃Ni, H280℃支链化合物比较稳定⑵.催化加氢Br2室温Br2加热 ⑶.加卤素和加卤化氢HBr室温 含氢最多的碳原子与含氢最少的碳原子之间断裂； 氢加在含氢最多的碳原子上。（类似双键加成的马氏规则）O2，钴催化剂95℃,105PaHOOCCH2CH2CH2CH2COOH⑷.氧化反应不易氧化，不与KMnO4稀溶液反应，可用来区别烯烃。4-2 芳香烃 芳香烃：苯是最典型的芳香烃。 含有苯环结构的化合物。 少数非苯芳烃，不含苯环，但含有结构、性质与苯环相似的芳环。芳香性：具有苯的结构特点 ，不饱和度高但结构稳定，容易 进行取代反应，不易进行加成反应和氧化反应。2. 多环芳烃 多苯代脂烃 联苯 稠环芳烃三苯甲烷联苯蒽萘菲一、芳香烃的分类1. 单环芳烃二、苯的结构1、苯的环状结构——凯库勒式分子式： C6H6 研究表明, 凯库勒的结构式基本上是正确的。但它不能解释苯的全部性能.（2）、 依据凯库勒式，苯的邻二取代物应有两种异构体：实际上只有一种。因而凯库勒提出了共振式来解释。（1）、 无法解释苯特有的稳定性。苯环中含有三个双键，但却不象烯烃那样易发生加成反应，而是易发生取代反应。（3）、按凯库勒式，C=C(0.134 nm), C-C(0.154 nm)的键长应该不一样。 但实验表明，苯分子的所有C-C键长均相等。苯的结构2、苯结构的近代概念杂化轨道理论：碳sp2杂化，形成6个C-C s-键、6个C-H s-键。 6个p 轨道相互交盖，形成一个“环闭”大p 键。氢化热：△H=－119.7kj/mol△H=－208.4kj/mol共轭能=苯氢化热-3倍环己烯氢化热=150.7kj/mol3、苯结构的表示方法芳香性的判断休克尔（ Hückel）规则含有4n+2个π电子的平面环状化合物具有芳香性。因此，有机分子不一定要有苯环，只要满足:整个分子共平面；具有环闭共轭体系；π电子数符合Hückel规则（ 4n+2 ）。 就具有芳香性。甲苯乙苯异丙苯三、 单环芳烃的同分异构和命名1、一元取代物以苯为母体。把烷基当作取代基 对二甲苯1, 4-二甲苯 邻二甲苯1, 2-二甲苯 间二甲苯1, 3-二甲苯3-乙基甲苯2、二元取代物多取代苯须标出取代基的位置。如取代基不同，可选一个基团加苯环为母体。1,3,5-三甲苯 均三甲苯1,2,3-三甲苯 连三甲苯1,2,4-三甲苯 偏三甲苯3、三元取代物3-苯基丙烯苯乙烯侧链较复杂时选侧链为母体 ，苯作为取代基。苯甲基 苄基苯基 2-甲苯基邻甲苯基2,3-二甲苯基苯基：苯分子去掉一个氢原子得到的基团。以ph－表示。四、芳烃的物理性质 无色有芳香气味的液体（苯及其同系物）。 不溶入水，