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第五章 脂环烃的主要内容 分类，命名，性质，结构，构象， 小环烷烃的特殊性， 桥环烃的命名和顺反异构 制法 第二节 脂环烃的性质 物理性质：较高 化学性质：相似性 脂环烃与开链烃一样的化学性质。 环烷烃与烷烃一样，自由基取代反应 环烯烃与烯烃一样，加成、臭氧化得二醛 环丙烷的结构： 碳环键角：105.5°H-C-H1键角114° 比较单位CH2燃烧热(?H) kJ/mol 五元环、六元环以及大环为无张力环； 第四节 脂环烃的制法 两类：链状化合物的两端连接成环；由环状化合物改变官能团而得。 一、分子内的偶联方法： 二、狄尔斯-阿德耳反应 第五章 脂环烃 （alicyclic hydrocarbons） 脂环烃的分类： 立方烷、篮烷、棱晶烷、金刚烷 二. 脂环烃的命名 1.单环烃 1）按成环碳原子数目称为环某烷。 1-甲基-3-乙基环己烷 4-甲基环己烯 2）长链作母体，环作取代基。 3-甲基-4-环丁基庚烷 3）顺、反环烷烃 受环的限制，σ键不能自由旋转。环上取代基在空间的 位置不同，产生顺反(几何)异构。 顺(cis)： 两个取代基在环同侧； 反(trans)： 两个取代基在环异侧。 顺-1, 4-二甲基环己烷 反-1, 4-二甲基环己烷 2. 双环烃 分子的碳架中含有两个碳环的烃。 联环 桥环 螺环 稠环 1）双环桥环烃命名 桥头碳原子：两环共用的碳原子。 桥：两个桥头碳原子之间的碳链或一个键。 二环 [3.2.1] 辛烷 2,7,7-三甲基二环[2.2.1] 庚烷 2）螺环烃 螺原子：两个碳环共用的碳原子 螺[4.5]癸烷 5-甲基螺[3.4]辛烷 [讨论] 3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚烷 2,8-二甲基-1-乙基二环[3.2.1] 辛烷 同分异构：碳胳异构 多取代基分子的还有立体异构 顺(cis):两个取代基在环同侧； 反(trans):两个取代基在环异侧。 常见的环烃： 通式：与开链烯烃相同 受环的限制,σ键不能自由旋转。环上取代基在空间的 排列方式不同,产生顺反(几何)异构。 环烷烃性质 化学性质(自由基取代、小环化合物性质特殊)。 注意：加氢卤酸，环丙烷常温可反应；环丁烷与 卤素或氢溴酸常温不反应，需加热才能反应。 符合马氏规则 环丙烷不与高锰酸钾水溶液或臭氧作用 × × × 第三节 脂环烃的结构 为什么小环化合物容易开环并且三元环比四元环更容易开环， 而五元环、六元环相对稳定？ 角张力(拜尔张力)：与正常键角偏差而引起的张力。 五元以上的环会不会因环数增大而不稳定？ 比较单位CH2燃烧热(?H) kJ/mol 环张力：比烷烃CH2高出的能量。 小环当连有某些取代基时,稳定,如1-氨基环丙烷-1- 羧酸;天然除虫菊素 二,环丁烷和环戊烷的构象 信封式 半椅式 这些环不是平面结构，为立体结构。 几乎无角度变形， 中环可能存在：重叠构象和CH2向内侧的空间构 象，有较大的原子间斥力 大环：键盘角正常，无张力环 四. 环己烷及其衍生物的构象 1. 环己烷的构象 极端构象： 椅式 船式 1）椅式构象 不存在： 非键连作用； 扭转张力； 角张力。 a键：直立键(竖键) (axial bonds) e键：平伏键(横键) (equatorial bonds) 构 象 翻 转 a键转变成e键，e键转变成a键； 环上原子或基团的空间关系保持。 2）船式构象 存在： 非键连作用； 扭转张力； 稳定性：椅式构象环己烷 船式构象环己烷 室温下，平衡有利于椅式构象（优势构象）。 2. 取代环己烷的构象 1）一取代环己烷的构象 平衡有利于-CH3处于e键的构象(优势构象)。 [构象分析] 非键连作用 邻交叉型 对交叉型 平伏键甲基