二、环烷烃

第二节环烷烃Cycloalkane一、分类和命名（一）分类按环的大小小环（C3、C4）普通环（C5～C7）中环（C8～C12）大环（C12）按环数单环二环多环CH2CH2CH2金刚烷十氢萘一、分类和命名（一）分类按环的连接方式螺环：共用一个C原子稠环：共用二个C原子桥环：共用二个或以上C原子一、分类和命名（一）分类1、单环a）以环碳原子总数相应的烃命名，前面冠以前缀“环（cyclo）”字CH3CH3CH31，2，4－三甲基环己烷124356b）编号：使环上取代基的位次最小一、分类和命名（二）命名环上带有复杂取代基时，也可将环作为取代基命名。3－甲基－4－环丁基庚烷CH3CH2CH2CHCHCH2CH3CH376543211、单环一、分类和命名（二）命名二、同分异构（一）构造异构C3H6CH3CHCH2丙烯环丙烷C4H81-丁烯环丁烷CH3甲基环丙烷CH3CH2CHCH2CH3CHCHCH32-丁烯CH3CCH2CH32-甲基丙烯二、同分异构（一）构造异构（二）顺反异构（cis-transisomers）HCH3HCH3HCH3CH3H顺-1,2-二甲基环丙烷反-1,2-二甲基环丙烷bp37℃29℃二、同分异构三、环烷烃的理化性质1.加氢小环（3、4元）似烯大环（5、6元）似烷CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3H2,NiH2,Ni80C120C2.加卤化氢+HBrCH3CH2CH2Br或＋HBr不反应三、环烷烃的理化性质2.加卤化氢三、环烷烃的理化性质HBrBrH2.加卤化氢三、环烷烃的理化性质CHCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3BrHCH3CH3CCH3CHCH3CH2CH3CCH3CHBr+HBr+HBr环丙烷的烷基衍生物与氢卤酸的加成符合马氏规则3.环丙烷对氧化剂较稳定三、环烷烃的理化性质CH3CCH3CHCHCH2CH3CCH3CHCOOHCH2CCH3CH3KMnO41,1-二甲基-2-异丁烯基环丙烷2,2-二甲基环丙基甲酸四、环烷烃的结构1.Baeyer张力学说（1885年）小环化合物与常见环（环己烷和环戊烷）比较，化学性质活泼，碳环不稳定，较易发生开环反应。环丙烷﹑环丁烷﹑环戊烷和环己烷的稳定次序为：四、环烷烃的结构1.Baeyer张力学说（1885年）1880年以前，只知道有五元环，六元环。1883年，W.H.Perkin合成了三元环，四元环。1885年，A.Baeyer提出了张力学说。四、环烷烃的结构当碳原子的键角偏离109°28′时，便会产生一种恢复正常键角的力量。这种力就称为角张力。键角偏离正常键角越多，张力就越大。张力学说的内容1.Baeyer张力学说（1885年）四、环烷烃的结构60°109.5°49.5°偏转角度=2109º28′－内角N34567偏转角度24º44′9º44′44′-5º16′-9º33′1.Baeyer张力学说（1885年）CycloalkanekJ/molPerCH2Cyclopropane2,091697Cyclobutane2,721681Cyclopentane3,291658Cyclohexane3,920653Cycloheptane4,599657Cyclooctane5,267658Cyclononane5,933659Cyclodecane6,5876592.燃烧热四、环烷烃的结构=（三）环丙烷的结构四、环烷烃的结构（三）环丙烷的结构四、环烷烃的结构五、环烷烃的构象（一）环丙烷、环丁烷的构象环丁烷蝶式构象（二）环戊烷的构象环戊烷的信封式构象五、环烷烃的构象（三）环己烷的构象环己烷的椅式构象（Chairform)五、环烷烃的构象环己烷的船式构象(Boatform)180pm（三）环己烷的构象五、环烷烃的构象优势构象（三）环己烷的构象五、环烷烃的构象HHHHHHHHHHHH直立键平伏键向上（下）的碳原子有一根垂直向上（下）的a键，另一根是斜向下（上）e键。（四）环己烷椅式构象中的竖键和横键五、环烷烃的构象一取代环己烷的构象5%95%CH3CH3五、环烷烃的构象1,3-位阻效应5%95%一取代环己烷的构象五、环烷烃的构象H3CCCH3CH3HHH3CCCH3CH30.01%99.99%一元取代：取代基处于e键为优势构象。一取代环己烷的构象五、环烷烃的构象五、环烷烃的构象CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3优势构象