医用有机化学课件-第三章 闭链烃(临床)

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1、第三章环烃(cyclichydrocarbon)环烃又称闭链烃，根据结构和性质，又可分为：环烃脂环烃(alicyclichydrocarbon)芳香烃(aromatichydrocarbon)——性质似脂肪烃单环脂环烃多环脂环烃——性质似苯苯型芳香烃非苯型芳香烃第一节脂环烃一、脂环烃的分类和命名1、分类单环脂环烃多环脂环烃C3-C4小环C5-C7普通环C8-C12中环C13以上大环桥环螺环根据环数多少分环数：使环状化合物变成开链化合物所需打破的碳碳键的数目。根据分子的不饱和程度分为环烷烃环烯烃环炔烃2、命名环丙烷环丁烷环戊烷环己

2、烷环辛烷1,3-二甲基环己烷1-甲基-3-异丙基环己烷4-甲基(-1-)环己烯5-甲基-1,3-环己二烯螺环烃桥环烃表3-1二环脂环烃的命名螺环烃桥环烃举例母体名称根据环上碳原子总数命名为“螺某烷”。例中为：螺辛烷根据环上碳原子总数命名为“二环某烷”。例中为：二环辛烷[]内标出各环的碳原子数把各环的碳原子数目(螺原子不算在内)，按由小到大的次序用阿拉伯数字写在“螺”和“某烷”之间的方括号里，数字用圆点分开。例中为：螺[3.4]辛烷把各“桥”所含碳原子的数目(桥头碳原子不算在内)，按由大到小的次序用阿拉伯数字写在“二环”和“某烷”

3、之间的方括号里，数字用圆点分开。例中为：二环[3.2.1]庚烷编号原则环上碳原子的编号顺序：从较小环中那个和螺原子相邻的碳原子开始编号，沿环向前，经过螺原子，再绕到较大环进行。桥环碳原子的编号顺序：从最长桥的靠近取代基的那个“桥头碳”原子开始，沿桥编到第二个桥头碳原子；再沿次长的桥编回到起始桥头碳原子；最后编最短的桥5-甲基螺[3.4]辛烷2,8-二甲基二环[3.2.1]辛烷二、脂环烃的化学性质环烷烃与烷烃一样，主要起游离基取代反应，环烯烃与烯烃一样，主要起双键上的加成和氧化反应，但小环脂环烃因环的张力，内能高不稳定，容易发生开

4、环加成反应。(一)环烷烃的化学性质1．游离基型取代反应2．加成反应加氢(2)加卤素、卤化氢环丙烷的烷基衍生物也容易发生开环加成反应总结:大环像烷小环像烯环丙烷及其烷基衍生物虽然很容易与溴反应，但不与高锰酸钾反应，因此可以用高锰酸钾鉴别脂环烃与烯烃。(二)环烯烃的化学性质图3-1环丙烷碳－碳键的形成三、环烷烃的结构环丙烷为什么不稳定,易开环加成呢？环戊烷环丁烷环己烷第二节芳香烃芳香性：1C/H的比例高。2具有平面或接近平面的环状结构。3键长接近平均化。4环稳定，难加成、难氧化，易发生亲电取代一、单环芳烃(一)苯分子结构的近代概念1

5、865年凯库勒(Kekule)从苯的分子式C6H6出发，提出了苯的结构式，即苯的凯库勒式：1.苯分子结构2.苯分子结构解释3．苯环的稳定性苯的特殊结构至今还无一个很好的表示方法，目前除仍然采用凯库勒结构式以外，还用表示苯的结构，其中圆圈代表环状的大π键。(二)苯的同系物的命名和异构甲苯乙苯异丙苯苯乙烯2-甲基-3-苯基戊烷邻二甲苯间二甲苯对二甲苯间乙基甲苯(o-二甲苯)(m-二甲苯)(p-二甲苯)(m-乙基甲苯)1,2-二甲苯1,3-二甲苯1,4-二甲苯3-乙基甲苯1,2,3-三甲苯1,2,4-三甲苯1,3,5-三甲苯(连三甲苯

6、)(偏三甲苯)(均三甲苯)硝基苯溴苯邻硝基甲苯间氯甲苯苯胺苯酚苯甲酸苯磺酸2,6-二溴苯胺邻甲基苯酚苯基苯甲基(苄基)邻甲苯基芳基可用－Ar符号表示，而其中苯基又可用符号－ph或φ表示。(三)苯及同系物的性质特殊的“芳香性”,主要表现在易发生亲电取代反应，反应时苯环体系不变；加成与氧化反应一般不易进行。(1)苯环的加成反应(2)苯环的氧化反应(3)苯环侧链的反应1)氧化反应苯甲酸钠是常用食品、饮料防腐剂（国产可乐、雪碧以及火腿中常添加之），易代谢，一般不产生永久毒性。但也有文献怀疑其有致癌作用！2)卤代反应卤代时先取代-C上的

7、氢原子：芳烃侧链卤代属于游离基型取代反应(4)苯环的亲电取代反应(ElectrophilicAromaticSubstitution)卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化等。1)卤代反应甲苯比苯更易发生卤代反应2)硝化反应甲苯比苯容易硝化，但硝基苯比苯难以硝化注意两个问题:1.反应的温度高低2.第二个取代基进入的位置3)磺化反应4)傅－克(Friedel－Crafts)反应苯环引入了烷基称傅－克烷基化反应；苯环引入了酰基称傅－克酰基化反应异构化作用：当苯环上已有硝基、磺酸基、羰基等吸电子基团时，傅－克反应难以发生。注意：(四)苯环的

8、亲电取代反应历程芳香烃的这些取代反应属于亲电取代反应历程。第一步亲电试剂进攻苯环生成碳正离子中间体(σ-络合物)：碳正离子中间体(σ-络合物)亲电试剂Br＋是由溴与催化剂作用生成的：第二步σ-络合物失去H＋，形成苯的取代物(溴苯)。溴苯苯的硝化、磺化、傅－克反应