[理学]第五章 脂环烃.ppt

Chapter 5. Aliphatic Cyclic Hydrocarbons 1 Classification and Nomenclature  of Aliphatic Cyclic Hydrocarbons 按原子数目 1.1 Nomenclature of cycloalkanes 1-甲基-2-异丙基环戊烷 顺-1,4-二甲基环己烷 1.2 Nomenclature of cycloalkenes 二环[4.4.0]癸烷（十氢化萘）Bicyclo[4.4.0]decane 三环[3.3.1.13,7]癸烷 (金刚烷) 2 Structure of Aliphatic Cyclic Hydrocarbons ? 一些环烷烃的燃烧热 kJ·mol-1 ?  环烷烃 碳原子数n 燃烧热Hc 每个CH2燃烧 总张力能 Hc/n CHc/n-658.6 2.2 Bayer’s Strain Hypothesis ?四员环每键要向内屈挠 9o44′ ?五员环每键向内屈挠 0°44′?六员环每键向外屈挠 5°16′ 2.3 Conformation of cycloalkanes Conformation of cyclopentane 3.3.4 Conformation of Cyclohexane Twist-boat of cyclohexane Energy of conformations of cyclohexane 室温下，椅式：扭船式＝10000：1，即约有  99.9％以上是以椅式存在。但椅式又是和它的  翻转椅式构象处在动态平衡中。 （a）平伏键与直立键取代己烷 环己烷的翻环作用 平、直键取代环己烷构象间位能的能量差(ΔG°） （b）二取代环己烷的顺反异构及构象   顺-1-甲基-2-异丙基环己烷： ee构象 aa优势构象 （c）十氢化萘的构型与构象 练习：把下列化合物的平面构造式改为构象式 3 Properties of Aliphatic Cyclic  Hydrocarbons 3.2 Chemical properties 3.2.2 Reactions of cyclic alkenes 3.2.3 Addition reactions of three and four-  membered cyclic hydrocarbons 3.2.4 Oxidation 4 Preparation of Cycloalkanes 4.1 Würtz.A—Baeyer reaction 4.2 Intermolecular Dehydrohalide 4.3 Diels-Alder cyclization 4.5 Simmons-Smithsfy reaction Half-chair of cyclohexane Axial bonds and equatorial bonds a. 1,3二竖键相互作用 b. 优势构象 取代基 能量差-ΔG ( kJ/mol) 取代基 能量差-ΔG(kJ/mol) -CH3 7.5 -I 1.7 -CH2CH3 8 -OH ~3.3 -CH(CH3)2 8.8 -OCH3 2.9 -C(CH3)3 718.4 -C6H5 13.0 -F 0.8 -CN 0.8 -Cl 1.7 -COOH 5.2 -Br 1.7 -NH2 ~6.3 ＊其值受溶剂的影响，特别是氢键 顺-1,2-二甲基环己烷 反-1,2-二甲基环己烷 反式比顺式稳定 反 式 ee优势构象99.6%