第五章(脂环烃)课件.ppt

环丙烷的总张力能38.5 ? 3 = 115.5 kJ/mol 环丁烷的总张力能27.6 ? 4 = 110.4 kJ/mol 环戊烷的总张力能5.4 ? 5 = 27.0 kJ/mol 环庚烷的总张力能3.7 ? 7 = 25.9 kJ/mol 环辛烷的总张力能5.0 ? 8 = 40.0 kJ/mol ................... (环丙烷,环丁烷不稳定,容易开环) 环己烷和以上的大环化合物的张力能很小或等于零,它们都是稳定的化合物. 环己烷的总张力能 0 环烷烃的张力能越大,能量越高,分子越不稳定. C+的扩环重排！ 新科学院 王秀鸽 * C+的扩环重排！ 新科学院 王秀鸽 * 烷烃是sp3杂化,键角109.5°,环烷烃的碳也是sp3杂化,但键角不一定一样. C-C?键的形成 ? 键轨道的交盖 交盖较好 5.4 环烷烃的结构 5.4.1 环丙烷的结构 交盖较差 新科学院 王秀鸽 * 弯曲键比一般的 ? 键弱,并且具有较高的能量. 这种因键角偏离正常键角而引起的张力叫角张力. 由于构象是重叠式而引起的张力叫扭转张力. 这样的键与一般的?键不一样,它的电子云没有轨道轴对称,而是分布在一条曲线上,故常称弯曲键. 内角60° 新科学院 王秀鸽 * 内角90°. 四个碳原子不在一个平面上. 环丁烷中的键 环丁烷的构象 折叠式构象 5.4.2 环丁烷的结构 新科学院 王秀鸽 * 实际构象:折叠环的形式--“信封式”构象. 分子张力不大, 因此环戊烷的化学性质比较稳定. 不是平面结构.因C-H键的重叠,有较大扭转张力. 5.4.3 环戊烷的结构 新科学院 王秀鸽 * 第五章 脂环烃 新科学院 王秀鸽 * 5.1 脂环烃的定义和命名 一、分类及命名 脂环烃-结构上具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相似的烃类,总称脂环烃. 新科学院 王秀鸽 * (1) 环烷烃--饱和的脂环烃叫环烷烃.通式CnH2n. 环丙烷 CH2-CH2 简写: CH2 环丁烷 CH2-CH2 简写: CH2-CH2 甲基环丙烷 CH2 简写: CH-CH3 CH2 CH3 同分异构体 新科学院 王秀鸽 * 以碳环作为母体,环上侧链作为取代基命名; 环状母体的名称是在同碳直链烷烃的名称前 加一“环”字. (C) 取代基较多时,命名时应把取代基的位置标出. (D) 环上碳原子编号,以取代基所在位置的号码最 小为原则. 例1: 命名(与烷烃相似): 1,2-二甲基环戊烷 新科学院 王秀鸽 * 例2: 例3: 1,1,4-三甲基环己烷 **小取代基为1位. 1-甲基-3-乙基环己烷 新科学院 王秀鸽 * 由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转.只要环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团,就有构型不同的顺反异构体. 顺-1,4-二甲基环己烷 环烷的顺反异构: 例: 1,4-二甲基环己烷 反-1,4-二甲基环己烷 或 新科学院 王秀鸽 * 新科学院 王秀鸽 判断：下列化合物是否有顺反异构体？ --脂环烃的环上有双键(或叁键). 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基. 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小. 对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可不标. 环辛炔 (2) 环烯(炔)烃 环戊烯 1,3-环己二烯 新科学院 王秀鸽 * (A) 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1; (B) 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,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的加和数为最小. 3-甲基-1-环己烯 带有侧链的环烯烃命名: 1-甲基-1-环己烯 新科学院 王秀鸽 * CH3 1 2 6 5-甲基-1,3-环戊二烯 CH3 1 2 5 3 4 5 3 4 带有侧链的环烯烃命名: 1,6-二甲基-1-环己烯 新科学院 王秀鸽 * 其中两个碳环共用一个碳原子的叫螺化合物. 共用两个或以上碳原子的叫桥环化合物. 螺[2.4]庚烷 二环[2.2.1]庚烷 (3) 双环化合物--分子中含有两个碳环. 螺原子 桥头碳 桥头碳 新科学院 王秀鸽 * (a) 组成环的碳