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药学院化学教研室 有机化学 第三章 环 烃 第一节 脂环烃Aliphatic Cyclic Hydrocarbon 具有链烃性质的环烃。 脂环烃及其衍生物广泛存在于自然界中 石油中的环烷烃 植物中的挥发油，大多是环烯烃及其含氧衍生物。 甾族化合物等都是脂环烃的衍生物 脂 环 烃 单环 脂环烃 多环 脂环烃 饱和脂环烃 不饱和脂环烃 螺环烃 桥环烃 环烯烃 环炔烃 环烷烃 （一）脂环烃的分类： 脂环烃还可分为小环（3～4个碳）、常见环（5～6个碳）、中环（7～12个碳）和大环（12个碳） 。 一、 脂环烃的分类和命名 （二）脂环烃的命名 环戊烷 简单环烷烃：称“环某烷” 1,2,4-三甲基环己烷 1-甲基-4-异丙基环己烷 1.单环脂环烃的命名 若支链复杂，则把环当取代基。 3-环己基己烷 环烯烃(CnH2n-2)，与二烯烃互为同分异构体。 称环某烯，双键位次为最小（1,2位） 4-甲基-1-环己烯 3-甲基-1-环己烯 正确 错误 1,6-二甲基-1-环己烯 2,3-二甲基-1-环己烯 正确 错误 2.双环脂环烃的命名 两个环共用的碳原子称为螺原子。称为螺烃。 编号：螺原子相邻的碳 根据成环的碳原子总数称为“ 螺[ ]某烃 ” 小环 螺原子 大环 不饱和键和取代基编号最小。 （1）螺环烃的命名 方括号[ ]内标明螺环上碳原子数目（不包括螺原子），先小环，再大环，中间用下角圆点隔开。 1,5-二甲基螺[2.4]庚烷 螺[3.5]壬烷 1-甲基螺[3.5]-5-壬烯 （2）桥环烃的命名 两环共用的碳原子称为桥头碳原子，其余的称为桥（链）碳原子，称为二环烃。 编号：一个桥头碳 根据成环碳原子的总数称为“ 二环[ ]某烃” 最长桥 另一个桥头碳 次长桥 最短桥。 不饱和键和取代基编号最小。 方括号[ ]内标明桥环上碳原子数目（不包括桥头碳），从大到小，中间用下角圆点隔开。 二环[4.2.0]辛烷 2,9-二甲基二环[4.4.0]癸烷 2,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷 环丙烷 C-C-C 键角 105.5o 二、环烷烃的结构（p38） 三个碳原子在一个平面 部分重叠，“弯曲键”，与正常的σ键相比，存在张力（达到最大重叠 的倾向），因此内能较高，环不稳定 化学性质活泼：电子云分布在两个原子连线外侧，易受亲电试剂的进攻，如卤素、卤化氢 环丁烷C-C-C键角约111.5o，四个C不在同一平面。分子中也存在着张力，但比环丙烷要稳定得多。 环戊烷C-C-C键角为109o28′左右。四个碳在同一个平面，另一个碳在平面外，较稳定。 环己烷的六个成环碳原子不共平面，C-C-C键角保持正常键角109o28 ‘，很稳定。通过键的扭动可以得到椅式和船式两种不同的排列方式（构象）。 椅式 船式 燃烧热 链烷烃的每个-CH2-的平均燃烧焓是 658.6 KJ.mol-1。 3 4 5 6 7 8 9 -Δ Hcθ/n 697.0 686.2 664.0 658.6 662.3 664.2 664. 4 某些环烷烃的燃烧热（单位：kJ.mol-1，298K) 燃烧热说明，小环分子能量高，不稳定，环越小，能量越高，三元环是最不稳定的。 稳定性：环己烷环戊烷环丁烷环丙烷 三、脂环烃的性质 与开链烃类似，比水轻，不溶于水。 常温下，环丙烷、环丙烯、环丁烷和环丁烯是气体，环戊烷、环戊烯是液体，高级脂环烃是固体。 （一）脂环烃的物理性质 通性—与开链烃相似。环烷烃与烷烃相似；环烯烃和环炔烃分别与烯烃和炔烃相似。 特性—环烷烃的加成反应。环状构造使小环烃出现的一些特殊的化学性质。主要表现在环的稳定性上，小环较不稳定，大环则较稳定。 （二）脂环烃的化学性质 环烷烃与烷烃一样，与卤素进行游离基取代反应。 1、通性—与开链烃相似 药学院化学教研室 有机化学