有机化学徐寿昌版PPT课件.ppt

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 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° 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 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 环己烷不是平面结构,较为稳定的构象为折叠的椅型构象和船型构象. --稳定(99.9%以上) C-C-C键角基本保持109.5°,任何两个相邻的C-H键都是交叉式的.椅型构象无张力环. 纽曼投影式 透视式 环己烷的椅型构象 5.4.4 环己烷的结构 (1) 椅型构象 所有键角也接近109.5°,故也没有角张力.但相邻C-H键却并非全是交叉的.C-2和C-3上的 C-H 键,以及C-5和C-6上的 C-H键都是重叠式的. C-1和C-4上两个向内伸的H由于距离较近而相互排斥,也使分子的能量有所升高. 透视式 纽曼投影式 环己烷的船型构象 (2) 船型构象 (3) 环己烷椅型构象中碳原子的空间分布 A A线为构象的对称轴 (4) 椅型构象中的两种 C-H 键 a键 (直立键) e键 (平伏键) 与对称轴成 109.5° 通过C-C键的不断扭动,一种椅型翻转为另一种椅型 为 a键 为e键 椅型构象的翻转 两种椅型构象是等同的分子. (5) 构象的翻转 两种椅型构象是两种不同结构的分子. 甲基连在a键上的构象具有较高的能量,比较不稳定 平衡体系中e键甲基环己烷占95%,a键的占5% 同一平面上的比较 (6) 甲基环己烷椅型构象的翻转 若有多个取代基,往往是 e 键取代基最多的构象最稳定. 若环上有不同取代基,则体积大的取代基连在 e键上的构象最稳定. 例1: 1,2-二甲基环己烷，顺式如下： 同一平面上的比较. 在同侧为顺, a,e 在异侧为反.a,a;e,e. 反式(e,e)比顺式的稳定. （a,a）实际上不存在（能量太高） 取代基在e键上的构象较稳定. 叔丁基在 e 键上的构象比在 a 键上的另一种构象要稳定的多. 例2: 顺-4-叔丁基环己醇的两种构象 是双环[4.4.0]癸烷的习惯名称. 顺十氢化萘 反十氢化萘 (1) 平面结构式 (2) 构象 5.4.5 十氢化萘的结构 --环下方几个 a 键上的氢原子比较靠拢,有些拥挤,故分子能量较高,比较不稳定. 顺式异构体--不稳定. 萜类化合物--又称萜烯类化合物. 天然有机化合物.香精的主要成分. 特点:都具有聚 的碳骨架. 分为:单萜 (2个异戊二烯单元), 薄荷醇,樟脑 半倍萜 (3个异戊二烯单元), 姜烯 二萜 (4个异戊二烯单元) , 维生素A 三萜 (6个异戊二烯单元), 鲨鱼烯 四萜 (8个异戊二烯单元) , ?-胡萝卜素 5.5 萜(tie)类和甾(zai)族化合物 5.5.1 萜类 异戊二烯 特点:都具有聚 的碳骨架. 姜烯 半倍萜 (3个异戊二烯单元) 维生素A 二萜 (4个异戊二烯单元) 异戊二烯 天然有机化合物.许多甾族化合物具有重要的生理作用. 特点:都具有甾核的四环碳骨架.并且环上有三个侧链(图1). 如:胆汁酸,甾族激素(睾丸素,雌二醇)等. 图 1甾核 图2 胆酸 5.5.2 甾族化合物 * * * * 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. 第五章 脂环烃 有机化学 Organic Chemistry 脂环烃的分类： 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: