第四章 环烃PPT.pptVIP

* * 第 四 章 环 烃 由碳氢两种元素组成的具有环状结构的 烃类化合物称为环烃。根据碳环的结构不 同，环烃可分为脂环烃和芳香烃两大类。 命名 （1）环烷烃的命名： 以环烷烃为母体，在与成环碳原子总数 相应的烷烃名称前冠以“环”字，称为环某烷。 环丙烷 （cyclopropane） 第一节 脂环烃 环烷烃上若有取代基时： ① 若只有一个取代基，则将取代基的名称 置于母体环烷烃名称前，不需要给取代 基编号。 ② 若环上连有多个取代基，从优先顺序较 小的基团所连的碳原子开始编号，并使 其他取代基具有较小的位次。 1－甲基－2－乙基环戊烷 （2）不饱和的脂环烃的命名： 母体为“环某烯”或者“环某炔”。 ① 含有一个不饱和键时，从不饱和键开 始编号，并使取代基具有较低的编 号，双键的位次不用标出。 ② 如环里含有多个不饱和键，从其中的 一个开始，并使其他不饱和键具有尽 可能小的位次。注意：不饱和键的编 号一定要连续。 第二节 芳香烃 （Aromatic hydrocarbon） 芳香烃是指分子中含有苯环及与苯有类似 结构特点和化学性质的一类烃,芳香烃是芳 香族化合物母体,简称芳烃。 苯是最简单、最重要的芳香烃。 芳香性：芳环的稳定性，易取代，难加成、 氧化。 （一）分类： 一、芳香烃的分类和命名 许多生物物质、药物分子含有芳香环的结构： （二）单环芳烃的命名的命名 一元取代物，以苯环为母体，烷基为取代 基，称为“某烷基苯”，基字一般省略，如: 2. 二元取代物有三种异构体： 二烷基苯可产生三种异构体。两个取代 基的相对位置或用数字，或用“邻”、“间”、 “对”词头，或用斜体字母o（ortho-）、p （para-）、m（meta-）表示。若两个取代基 不同，编号应从较简单的取代基所连的碳原 子开始，并使另一个取代基位次尽可能小。 3.三元取代物有三种异构体： 三烷基苯常用数字编号来区别三个取 代基的相对位置，如果三个取代基相同， 可用“偏”、“均”、“连”等词头表示。 多烃基甲基苯，以甲苯为母体；其它烃基依次序规则，先小后大。 4. 结构复杂或连不饱和烃基，苯环作取代基： 5. 常见的芳基： 苯基（ph-） 芳基（Ar-） （二）化学性质  芳香烃的化学性质表现为： 三、芳香烃的性质 ① 容易发生苯环上的取代反应；② 难以发生环上的加成和氧化反应；③ 苯环侧链的烃基，除与脂肪烃的化学 性质相似外，还可以发生氧化反应。 1. 亲电取代反应和取代基的定位效应 （1）苯的亲电取代反应：苯环上的氢原子 可被许多原子或基团取代，其中以硝化、 磺化、卤代、烷基化和酰基化最为重要。 苯的硝化反应(nitration)： 硝基苯 苯的卤代反应（halogenation） + B r 2 F e Br 3 B r + HBr 溴苯 苯的磺化反应(sulfonation) 苯磺酸 H+ 苯的烷基化反应(Alkylation reaction) + R-Cl Al l C l 3 R 苯环取代的定位效应 当苯环上已有一个取代基，再进行亲电取代反应时，第二取代基的取代位置由苯环上原取代基所决定，而与第二取代基的性质无关，这一规律则称之取代基的定位规则。 苯环有取代基，再引入新取代基时，原取代基影响新取代基在苯环上的位置及亲电取代反应活性。 苯环原有取代基称为定位基。使苯环易发生亲电取代的定位基叫活化基，如-CH3；使苯环难发生亲电取代的定位基叫钝化基，如-NO2 。 定位规律的理论解： 甲基是供电子基，共轭效应与诱导效应一致， 因此甲苯的亲电取代比苯快，并且取代反应主 要在邻、对位上。 硝基是吸电子基，诱导效应和共轭效应方向是 一致的。硝基苯取代比苯难并主要在间位。 （1） 第一类定位基（邻对位定位基） 结构特点：与苯环相连的原子不含有双键或叁键、多数具有未共用电子对。 邻、对位取代基 -NR2, -NH2, -OH, -OR, －NHCOR, -O-OR, -CH3(-R), -Ar, -X (Cl, Br, I) 邻、对位定位 *