内容正文:
有机化学/环烃/脂环烃
脂环烃的结构和命名
环丙烷
环丁烷
环戊烷
环己烷
环辛烷
在相应的烃名前加“环”字
一、脂环烃的命名
(一)单脂环烃
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有取代基时,先命名取代基,再命名环,
使取代基具有较小的位次
甲基环丙烷
CH3
CH3
甲基环丁烷
甲基环己烷
当脂肪烃烃基较复杂时,则把环烷烃作为取代基,
以烷烃作为母体来命名
2-甲基-1-环丙基-5-环戊基戊烷
CH2-CH2 -CH2 -CH-CH2
CH3
一、脂环烃的命名
(二)环烷烃的顺反异构
假定环中碳原子在一个平面上,以环平面为参考平面,两取代基在同一边的叫顺式,否则叫反式。
顺-1, 2-二甲基环丙烷 反-1, 2-二甲基环丙烷
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二、环烷烃的结构
(一)环丙烷
● 环丙烷分子中碳原子之间的sp3杂化轨道是以弯曲键(香蕉键)相互交盖的。
(二)环丁烷
● 折叠状构象(非平面型结构),可减少C-H的重叠,使扭转张力减小。
● C-C-C夹角为108°,接近sp3杂化轨道间的夹角109.5°,环张力甚微,较稳定。
● 环戊烷是以折叠式构象存在的(非平面结构)呈信封式构象
(三)环戊烷
船式构象
在环己烷结构中,椅式构象是主要存在形式,也称为优势构象 ,而船式构象只占0.1%。
椅式构象
(四)环己烷
六个C分居两个平行平面(两平面相距50pm)
所有C-H 键分为两类:直立键(a键),三个向上,三个
向下;相邻两个则一 上一下。平伏键(e键)亦如此。
第一节 脂环烃
一取代环己烷物取代基在e键上的构象为优势构象
相同取代基,则较多的基团处于e键的构象较稳定
不同取代基,大的基团在e键较稳定
脂环烃的性质
第二节 胺
一、物理性质
脂环烃的分子结构比链烷烃排列紧密,沸点、
熔点比相应的链烷烃高。
相对密度也比相应的链烃大,但仍比水轻。
不溶于水。
第二节 胺
二、化学性质
从化学键的角度来分析,环烷烃与烷烃相似。
由于脂环烃具有环状构造,小环烃表现出不稳定,大环则较稳定。
环烷烃:“小环似烯,大环似烷”。
1. 加氢
(一)加成反应
催化加氢易到难:环丙烷>环丁烷>环戊烷;
≥6环烷烃更难。
环戊烷以上的环烷烃很难与溴发生加成反应,随着温度升高发生自由基取代反应。
2. 加卤素
环丙烷的烷基取代物与HX按马氏规则开环加成,环的开裂总是在含最多H和最少H的碳原子间进行,氢加在含氢多的碳上,卤原子加在含氢少的碳上。
3. 加卤化氢
(二)取代反应
环烷烃与烷烃相似,在光照或高温条件下,能发生自基取代反应。
(三)氧化反应
环烷烃与烷烃相似,不易发生氧化反应;环烯烃与烯烃相似,在酸性条件下,容易被高锰酸钾氧化。
利用此反应,可鉴别环烷烃与烯烃
谢 谢!
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