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第五章 脂环烃 * * 脂环烃的定义、异构和命名 脂环烃的性质 环烷烃的环张力和稳定性 环己烷的构象 5.1 脂环烃的定义和命名 脂环烃----具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相似的烃类. 分类: 饱和脂环烃(环烷烃) 不饱和脂环烃(环烯烃 环炔烃) 双环化合物(螺环化合物 桥环化合物) 顺反异构: ——当环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团时就存在顺反异构. 脂环烃的异构： 构造异构: 骨架、官能团、官能团位置异构 命名: ? “环”字 ? 取代基的位次和最小 ? 小的号码表示小的取代基 环烷烃命名: 环烯烃和环炔烃命名: ?不饱和键所在位置号码最小. ?若一个不饱和碳上有侧链,其编号为1; 若两个不饱和碳都有或都没有侧链,满足?同时使取代基的位次和最小. 螺环化合物的命名： 名称为： 螺 [ x x ] x 烷 词头 总碳数 连在螺原子上的碳数：小?大 编号：与螺原子相连的一个碳开始，由小到大 1 2 3 4 7 5 6 桥环化合物的命名： 名称为： 双环 [ x x x ] x 烷 词头 总碳数 各桥的碳数：大?小 编号：从一个桥头碳开始，由大到小 1 2 3 4 双环[2，1，0]戊烷 5 5.2 脂环烃的性质 1. 环烷烃的反应 (1) 取代反应 (2) 开环反应——加成反应 (A) 催化加氢 (B)加卤素或卤化氢 溴褪色 环的破裂发生在含氢最多和含氢最少的两个碳之间 加卤化氢附和马氏规则 (3) 氧化反应 常温下，环烷烃（包括三环）不与 KMnO4反应 ——用于与不饱和烃区别 加热、强氧化剂作用，环烷烃可被氧化： 2.环烯烃和环二烯烃的反应 (1)环烯烃的加成 (2)环烯烃的氧化 (3)共轭环二烯烃的反应 5.3 环烷烃的环张力和稳定性 Baeyer张力学说： SP3 碳原子键角应为109。28’, 任何与此正常键角的偏差，都会引起分子的张力，这种张力具有力图恢复正常键角的趋势。这种张力叫角张力。 环烷烃的燃烧热和张力能： 环烷烃的张力越大，能量越高，分子越不稳定。 角张力: 由于键角偏离正常键角而引起的张力. 键角变形程度? 张力? 环稳定性? 扭转张力: 由于构象是重叠式而引起的张力. Baeyer张力学说是假设环烷烃都是平面结构，C-C键都是直线型的。但事实并非如此。 环丙烷的结构: 弯曲键 环丁烷和环戊烷的构象: 折叠式构象 信封式构象 5.4 环己烷的构象 椅式构象和船式构象： 直立键 (a键) 和平伏键(e键) 直立键 平伏键