脂环烃指具有碳环结构

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1、有机化学教案第五章脂环烃第五章脂环烃脂环烃指具有碳环结构,而化学性质和脂肪烃相似的烃类。§5-1脂环烃的分类和命名一、分类1．按饱和程度可分为：饱和脂环烃和不饱和脂环烃。2.按环数：单环和多环脂环烃。单环可分为：小环（3-4个C原子的环）；普通环（5-7个C原子的环）；中环（8-12个C原子的环）；大环（12个以上C原子的环）多环可分为：螺环；桥环；稠环二、命名1.单环①根据成环碳原子数称为“某”烷，并在某烷前面冠以“环”字，叫环某烷。②环上有取代基的，取代基位次尽可能最小，编号从小基开始。③有顺、反异构体的要标明。第9页

2、共9页有机化学教案第五章脂环烃④含不饱和键的脂环烃为环烯或环炔，从双键开始编号：⑤如环上取代基复杂，可把碳环当做取代基。2.螺环脂肪环中有两个环共用一个C原子的双环，叫螺环。共用的C原子叫螺原子。①以成环碳原子总数称为“螺某烷”。②编号是从小环与螺原子相邻的碳原子开始，再通过螺原子到较大的环。③在螺字后面的方括号中，用阿拉伯数字标出各碳环（除螺原子）的碳原子数，先写小环后写大环，数字用圆点隔开。第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃3.桥环：脂环烃分子中的两个碳环共有两个或两个以上的C原子的多环。①用二环、三环等做词头，以成

3、碳碳原子总数称为某烷。②编号：从一个桥头C原子→大环→另一个桥头C原子→小环。③环后面的方括号用阿拉伯数字标出桥上两个桥头C原子之间的C原子数，由大到小排列。复杂环状化合物命名，常用俗名，如：立方烷、金刚烷。§5-2脂环烃的性质一、物理性质环烷烃的熔点、沸点、密度都较含同C原子的脂肪烃为高。这是因为环烷烃的结构较对称，排列的较紧密，分子间的作用力较大的缘故。二、化学性质1．加成反应（开环反应）①催化加氢第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃②加卤素注意：环戊烷、环己烷加热下也不发生开环加成，而是取代反应。③加卤化氢2．取代反

4、应第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃3.氧化反应环烷烃在一般条件下与KMnO4，O3不起反应。环丙烷虽然易起开环加成反应，但对氧化剂是稳定的。环烯烃可被KMnO4，O3等氧化，和烯烃相似。§5-3环烷烃的结构与稳定性环烷烃中成环C是sp3杂化的。1、环丙烷分子碳环的键角为105.5°；HCH键角为114°环丙烷碳虽有四个价键，但键角已发生了显著变化，似已不能再是sp3杂化的109.5°了。由于重叠程度较少，使电子云分布在连接两个碳原子的直线的外侧，提供了被亲电试剂进攻的位置，从而具有一定的烯烃性质。2、环丁烷和环戊烷烃结

5、构第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃环丁烷C-C键也是弯曲的,键角115°，构象为蝴蝶式。环戊烷构象信封式和半椅式。环的稳定性：环戊烷＞环丁烷＞环丙烷§5-4环已烷的构象一、环已烷的构象1.环已烷的结构①键角：109.5°无张力环，很稳定。②构象：六个C原子也不在同一平面。两种主要构象，椅式稳定性大于船式。2.椅式与船式构象①.构象表示透视式Newman投影式椅式构象：船式构象：3.椅式构象中的两种键型a键和e键。a是axial（轴向的），e是equatorial（赤道的）。第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃①第一类中

6、六个C-H键与分子的对称轴平行叫做直立键——a键。其中三个（1，3，5）在环的上方，三个（2，4，6）在环的下方。②第二类中六个C-H键与直立键成接近109°28′夹角，叫做平伏键——e键。③椅式可翻转成为另一种椅式。二、取代环已烷的构象1．一元取代环己烷的构象一元取代环己烷中，取代基可占据a键，也可占据e键，但占据e键构象更稳定。取代基在e键上的是稳定构象。第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃原因：a键取代基结构中的非键原子间斥力比e键取代基的大（因非键原子间的距离小于正常原子键的距离所致）。从下图中原子在空间的距离数据

7、可清楚看出。取代基越大e键型构象为主的趋势越明显。1．二元取代环己烷的构象e键取代基多的构象是稳定的构象。结论：①环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。②多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。③环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。第9页共9页有机化学教案第五章脂环烃§5-5多环烃十氢化萘顺反异构体的构象反式较顺式稳定十氢化萘的取代物中，取代基一般处于e键较为稳定。注意：顺反异构不能通过围绕碳碳键的旋转而互变。（是构型异构，不是构象异构）第9页共9页