吉林大学有机化学课件-脂环烃.pptVIP

§6. 脂 环 烃 A、命名——单脂环烷烃 a. 单脂环烃的命名与开链烷烃相同, 名称前加“环”字; b. 有取代基时编号使取代基最小; B、命名——单脂环烯烃 a. 与开链烯烃相同, 名称前加“环”字; b. 有取代基时, 从双键处开始编号并使 取代基位号最小。 2、多环烃 A. 桥环烃 命名: a.确定环数：如 断开两个键就成链状烃的为双环 b.从桥头碳原子开始编号, 从大环到中环再到小环并保证取代基位号最小 c.书写顺序, 最后为母体名称,前为[ ],[ ]内为各环碳数从大到小, 再前为取代基。 §6.2 脂环烃的立体异构 1、cis-/trans- 异构： 虽然σ键可任意旋转，但由于形成环后 阻碍了其旋转，于是，类似于烯烃一样， 就可产生顺/反异构，在脂环烃中我们称之 为 cis-/trans- 异构。 产生cis-/trans- (或顺/反）异构的条件 A. 分子中有阻碍旋转的因素。 B. 在被阻碍旋转的碳原子上连有不同的 原子或基团。 如： 2、对映异构及非对映异构 3、螺环化合物的对映异构 §6.3 化学性质 单环的分类: 含 3～4 C 小环 性质类似于烯烃 5～6 C 正常环 7～11 C 中环 性质类似于烷烃 12 C以上 大环 3.小环的制备方法： A、烯烃与卡宾反应 2、环构象 三员环 §6.5 环己烷的立体化学 构型异构 1. 环己烷构象 A、椅式 C. 计算: a. 顺,反-1,3-二甲基环己烷; b. 顺,反-1,4-二甲基环己烷 已知： -CH3之间1,3相互作用15.04kJ/mol 3、氢键及偶极－偶极相互作用 本章重点 1、脂环化合物的立体异构 2、小环化合物的开环反应 3、环己烷的构象分析 §6.4 环的稳定性——Baeyer张力说 1. 假定： A. C为sp3杂化 B. 所有碳原子共平面 C、与正常键角差值越大，环越不稳定；回复正常键角的力为角张力，得出五元环比六元环稳定的结论，但事实上六元环比五元环稳定，原因是没有考虑构象。 共平面夹角60 形成弯键 燃烧热为 697.1KJ/mol 开链烷烃 658.6KJ/mol 1mol物质完全燃烧生成CO2和H2O所放出热量燃烧热越小，则越稳定 B. 四员环 如果共平面，夹角90 存在角张力。C–H之间彼此重叠排斥，有扭转趋势，存在扭张力 蝶式，夹角88 角张力升高，但C–H之间不重叠，扭张力下降，燃烧热为： 686.2KJ/mol –CH2– C、五员环 信封式， 键角接近正常值，无角张力 C–H成交叉式，无扭张力燃烧热为 ：664.4KJ/mol –CH2– D、六员环 椅式 键角 109.5无角张力,C–H交叉式，无扭张力，燃烧热为 658.6KJ/mol –CH2– 影响环稳定性因素：角张力、扭张力 顺-1,2-二甲基环己烷 反-1,2-二甲基环己烷 在每种构型异构下讨论构象问题 六个碳原子分属两个平面 面间距0.5nm b. 每个键角为109.5。 c. 竖直键，a键；彼此平行平伏键，e键； d. 各键彼此对位交叉 e. 大取代基优先处于e键； f. 如能形成分子内氢键，则优先形成氢键； 甲基处于a键上与H原子半径和大于0.25nm, 邻位交叉式内能为3.8kJ/mol, 不够稳定. 甲基处于e键上, 即在对位交叉式位,稳定,内能为 0 kJ/mol B. 船式 全重叠式，扭张力 0 内能比椅式高28.9KJ/mol 如能形成氢键，则采用此构象 b 、反－1,2-二甲基环己烷 Ea = 3.8?2 + 3.8?2 = 15.2 kJ/mol Eb=3.8kJ/mol B、1-甲基-4-叔丁基环己烷 a 、顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷 Ea=3.8?2=7.6kJ/mo1 Eb=10.45?2=20.9kJ/mol b 、反-1-甲基-4-叔丁基环己烷 Ea = 0 kJ/mol Eb = 10.45?2 + 3.8?2 = 28.5 kJ/mol * * §6.1 脂环烃的分类及命名 分类 : 单环烃 多环烃 桥环烃 公用两个以上碳原子 螺环烃 公用一个碳原子 (季碳) 1、单环烃 公用两个以上碳原子的环状烃称为桥环烃 公用的碳原子称为桥头碳 B、螺环烃 命名： a、从螺碳原子旁边的碳原子开始编号