有机化学：第二章 烷烃和环烷烃

1、第二章 烷烃和环烷烃,重点，难点 2.1 烷烃和环烷烃的通式、同系列和构造异构 2.2 烷烃和环烷烃的命名：系统命名法 2.3 烷烃和环烷烃的结构:结构与稳定性 2.4 烷烃和环烷烃的构象：乙烷、丁烷、环己烷的构象 2.5 烷烃和环烷烃的物理性质：沸点；熔点；溶解性；相对密度 2.6 烷烃和环烷烃的化学性质 2.6.1 取代反应及其机理 2.6.2 氧化、裂化反应与异构化反应 2.6.3 小环烷烃的加成反应 2.7 烷烃和环烷烃的主要来源与制法,复习上一节的内容,1.有机化学的发展史以及在国民生产中的重要性 2.经典结构理论,四面体型分子,平面型分子,直线型分子,C-H键长度相等,有一根键较活

2、泼,有两根键较活泼,3. 共价键的断裂和有机反应的类型,一. 烷 烃（Alkanes, Paraffins,1. 烃的分类 烷烃 开链烃（脂肪烃） 烯烃 烃 炔烃 闭链烃 脂环烃 （环烃） 芳香烃,有机化学的基础是结构理论，进行上面分类的依据是它们的结构不同，今后我们按照这样的分类逐类进行学习。在学习每一类有机化合物时要搞清楚两方面内容： （1）一类化合物在结构与性质上有什么特征。 （2）这类化合物中结构与性质是怎样变化的,要求：不要仅仅记住这些事实，而是一有 可能便试图通过结构理解这些性质，并且 根据结构的差异来解释性质的差异,2. 烷烃的结构,C: sp3 杂化，成 键,3. 同分异构现象

3、和同分异构体（碳架异构体,CONSTITUTIONAL ISOMERS， STRUCTURAL ISOMERS,同分异构体 具有相同的分子式，但原子的连接顺序不同的分子,C4 以上烷烃出现同分异构现象,C4H10,C5H12,C6H14,C20H42,366,319,同分异构体数,2,3,5,3.1 经考察发现烷烃有如下三个规律： (1) 烷烃异构数目随碳原子数增加而增加。 (2) 烷烃分子的通式为CnH2n+2。 (3) 相邻两个烷烃的分子式都相差一个CH2,4.碳原子种类 4.1 伯、仲、叔和季碳原子 伯碳原子： 一级碳原子,1,与一个碳原子(三个氢原子)相连的碳原子。 仲碳原子: 二级碳

4、原子,2,与二个碳原子 (二个氢原子)相连的碳原子 叔碳原子： 三级碳原子,3,与三个碳原子(一个氢原子)相连的碳原子。 季碳原子： 四级碳原子，4，与四个碳原子相连的碳原子。 分别与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子称为伯、仲、叔氢原子,碳原子的四种类型,1 C（伯碳，一级碳,primary carbon,2 C （仲碳，二级碳,secondary carbon,tertiary carbon,3 C （叔碳，三级碳,4 C （季碳，四级碳,quaternary carbon,二种类型 2 C,三种类型 1 C,四种类型 1 C,4.2 分析下列化合物所含碳原子种类,4.3 碳原子种类的扩展,1自

5、由基 （伯自由基,2自由基 （仲自由基,3自由基 （叔自由基,1碳负离子 （伯碳负离子,3碳正离子 （叔碳正离子,普通命名法 用于简单化合物的命名 IUPAC命名法（系统命名法） （IUPAC: 国际纯粹与应用化学联合会， International Union of Pure and Applied Chemistry,二. 烷烃的命名,基础：普通命名法,2.1 普通命名法,中文名,英文名,甲烷,乙烷,丙烷,methane,ethane,propane,碳原子数目 + 烷 英文命名用词尾- ane表示烷烃,碳原子数为110用天干（甲、乙、丙、壬、 癸）表示,C1,C2,C3,异构词头用词头“

6、正”、“异”和“新”等区分 相应的英文词头为 n- (normal)、iso和neo（注意不加“-”,中文名,英文名,正丁烷,异丁烷,正戊烷,异戊烷,新戊烷,n-butane,isobutane,n-pentane,isopentane,neopentane,C4,C5,C6,正己烷,异己烷,新己烷,n-hexane,isohexane,neohexane,中文名,英文名,如何命名,如何命名,正庚烷,正辛烷,正壬烷,正癸烷,正十一烷,正十二烷,正十三烷,正二十烷,n-heptane,n-octane,n-nonane,n-decane,n-undecane,n-dodecane,n-tride

7、cane,n-eicosane,碳原子数为10以上时用大写数字表示,C7,C8,C9,C10,C11,C12,C13,C20,中文名,英文名,2.2 衍生物命名法: 次序规则： (CH3)3C-CH3CH2(CH3)CH-(CH3)2CH-(CH3)2CHCH2- CH3CH2CH2CH2-CH3CH2CH2-CH3CH2-CH3- 把甲烷作为母体，把其它烷烃看作是甲烷的烷基取代衍生物,二甲基乙基甲烷,二甲基乙基异丙基甲烷,甲基乙基异丁基叔丁基甲烷,3 IUPAC命名法（系统命名法,基本方法： 选定一条最长链作为主链（以普通命名法命名） 其它支链作为主链上的取代基,普通命名法：异丁烷,IUPA

8、C命名法：2-甲基丙烷,2.3.1 一些常见的烷基,2.3.2 主链的选择和取代基位置编号,最长链为主链 取代基编号数最小,不同基团编号相同时，使小取代基编号最小,2.3.3 若支链中又带支链， 用带撇的数字表示支链中支链的位置,9 8 7 6 5 4 3 2 1,1 2 3,3甲基5(1，2二甲基丙基)壬烷,含支链的取代基的命名,仲丁基 2-丁基 1-甲基丙基,这样选取主链及编号是否合适,总结 命名过程 (1).取代基的 名称写在烷烃前，用其所连碳原子的编号注明位置； (2).相同取代基合并，用二、三、四表明数目，其位置须逐个注明； (3).数字与汉字间用“”隔开，数字间用“，”分开； (3

9、).特别注意：“某基”和“某烷”之间不能用“”隔开,2.3.4 Nomenclature of simple alkanes,According to IUPAC convention, the chemical name of an alkane is based on the length of the parent chain. The name is composed of a prefix to indicate the number of carbons in the parent chain, followed by the suffix, ane to indicate the

10、 functional group is an alkane,Prefix meth. eth. prop. but. pent. hex. hept. oct. non. dec,Number of Carbons 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,IUPAC rules for the nomenclature of simple (unbranched) alkanes,The name is composed of a prefix to indicate the number of carbons in the parent chain, followed by the su

11、ffix, ane to indicate the functional group is an alkane,heptane,pentane,hexane,IUPAC rules for the systematic nomenclature of branched alkanes,1. For branched alkanes: the longest continuous chain determines the base name for the alkane,Indicate the longest continuous carbon chains in the molecules

12、shown above,IUPAC rules for the systematic nomenclature of branched alkanes,1. For branched alkanes: the longest continuous chain determines the base name for the alkane,Indicate the longest continuous carbon chains in the molecules shown above,2. Number the atoms in the chain, beginning at the end

13、nearer the first substituent on the chain. If there are substituents occurring at equal distances from both ends of the chain, begin numbering at the end providing the lowest number sequence at the first point of difference. When two equal chains compete for selection as base chain, choose the one w

14、ith the greatest number of substituents,Indicate and number the longest continuous carbon chain in the molecule shown above,2. Number the atoms in the chain, beginning at the end nearer the first substituent on the chain. If there are substituents occurring at equal distances from both ends of the c

15、hain, begin numbering at the end providing the lowest number sequence at the first point of difference. When two equal chains compete for selection as base chain, choose the one with the greatest number of substituents,Indicate and number the longest continuous carbon chain in the molecule shown abo

16、ve,2. Number the atoms in the chain, beginning at the end nearer the first substituent on the chain. If there are substituents occurring at equal distances from both ends of the chain, begin numbering at the end providing the lowest number sequence at the first point of difference. When two equal ch

17、ains compete for selection as base chain, choose the one with the greatest number of substituents,Indicate and number the longest continuous carbon chain in the molecule shown above,2. Number the atoms in the chain, beginning at the end nearer the first substituent on the chain. If there are substit

18、uents occurring at equal distances from both ends of the chain, begin numbering at the end providing the lowest number sequence at the first point of difference. When two equal chains compete for selection as base chain, choose the one with the greatest number of substituents,The chain shown on the

19、right is not selected because it has fewer substituents,3. Substituents on the chain are named as alkyl radicals and are numbered using the numbering system from (2). When two or more substituents are identical, use the multipliers: di-, tri-, tetra-, etc. Names are to be arranged alphabetically wit

20、hout regard for these multiplier prefixes. Write the name as a single word, using hyphens to separate prefixes and commas to separate numbers,Indicate and number the longest continuous carbon chain in the molecule shown above,3. Substituents on the chain are named as alkyl radicals and are numbered

21、using the numbering system from (2). When two or more substituents are identical, use the multipliers: di-, tri-, tetra-, etc. Names are to be arranged alphabetically without regard for these multiplier prefixes. Write the name as a single word, using hyphens to separate prefixes and commas to separ

22、ate numbers,Number and name the substituents,2,2,6-trimethyl 4-propyl,arrange these alphabetically and write the name,3. Substituents on the chain are named as alkyl radicals and are numbered using the numbering system from (2). When two or more substituents are identical, use the multipliers: di-,

23、tri-, tetra-, etc. Names are to be arranged alphabetically without regard for these multiplier prefixes. Write the name as a single word, using hyphens to separate prefixes and commas to separate numbers,2,2,6-trimethyl-4-propyloctane not 3,7,7-trimethyl-5-propyloctane,4. Complex substituents are nu

24、mbered from the point of attachment to the main chain and are included in parenthesis,Indicate and number the longest continuous carbon chain in the molecule shown above,4. Complex substituents are numbered from the point of attachment to the main chain and are included in parenthesis,Number and nam

25、e the substituents,2,3-dimethyl 6-(2-methylpropyl,arrange these alphabetically and write the name,4. Complex substituents are numbered from the point of attachment to the main chain and are included in parenthesis,2,3-dimethyl-6-(2-methylpropyl)decane or 6-isobutyl-2,3-dimethyldecane,三、烷烃的结构 实验事实 实验

26、事实的解释及结构的确定,3.1 烷烃的结构 实验事实 1 甲烷的一取代物 CH3X，二取代物 CH2XY，三取代物 CHXYZ，均只有一种。 2 烷烃中的碳是四价与基态碳电子排布有矛盾。 3 烷烃化学性质不活泼无强烈条件一般不易发生化学反应,Methane is Tetrahedral with Dihedral angels of 109.5o,Alkanes,Alkanes represent the most basic functional group within organic chemistry. They contain only carbon and hydrogen; al

27、l carbons are sp3 and all bond angles are 109.5o,Bond property,1.沿轨道对称轴方向交盖，交盖程度大，所以牢固。 2. 可沿键轴自由旋转，不会影响电子云的交盖，因此不会破坏化学键。 3.由于碳的四个价电子全部与C或H形成稳定的键了，所以化学性质不活泼,CC单键是可以旋转的 单键的旋转使分子中的原子或基团在空间产生不同的排列（构象） 不同的构象之间为构象异构关系（一类立体异构现象,四.构象 (comformation) 和构象异构体,4.1 描述立体结构的几种方式,伞形式,锯架式,Newman投影式,键电子云排斥， von der w

28、aals排斥力，内能较高（最不稳定,4.1.1 乙烷的构象,交叉式构象,扭曲式构象,重叠式构象,staggered conformer,skewed conformer,eclipsed conformer,原子间距离最远 内能较低 （最稳定,有无数个,乙烷构象转换与势能关系图,旋转中须克服能垒扭转张力 电子云排斥 相邻两H间的von der waals排斥力,一般情况下( T-250oC): 单个乙烷分子：绝大部分时间在稳定构象式上。 一群乙烷分子：某一时刻，绝大多数分子在稳定的构象式上,两种构象能量差：12.6KJ/mol;绝对0K左右，分子均以交叉式构象存在；常温时，两种构象以极快的速度

29、相互转化；构象不可分离。乙烷分子的位能曲线图见P23图2-8,纽曼投影式,4.1.2 丁烷的构象,交叉式（anti） （反交叉式,部分重叠式,邻位交叉式 （gauche,全重叠式,邻位交叉式 （gauche,甲基间距离最远(最稳定,较不稳定,较稳定,甲基间距离最近 （最不稳定,丁烷构象转换与势能关系图,立体异构体： 由原子或基团在空间的排列（或连接）方式不同所产生的异构体（包括构型异构体和构象异构体,4.2 立体异构体、构型异构体与构象异构体,构型异构体,不可转换 理论上可分离,构象异构体,可通过单键旋转转换,一般无法分离,4.2.1 构象分析 基本思想：一个分子的总能量和它的几何形状直接相关

30、，在有机化学中非键连的相互作用是很重要的，如原子间排斥和吸引以及由于键长和键角的扭曲所引起的不稳定作用等。一个分子沿单键旋转形成分子中原子在空间的不同排列，这些不同排列称为构象异构体，构象分析就是分析各构象异构体的能量与几何形状的关系,烷烃中非键连原子间相互作用主要为： （1）原子或基团间的Vander Weal半径 交盖引起的空间张力。 （2）C-H键的电子间的相互斥力,五 化合物性质的两个方面,物理性质 物态：气体？ 液体 ？ 固体？ 沸点（b.p.） 熔点（m.p.） 密度（比重） 溶解度： 水中溶解度？ 有机溶剂中？ 折光率,化学性质：有机化学反应（本课程的重点,5.1 烷烃的物理性质

31、 5.1.1 沸点的规律: 14个碳， 气体；516个碳， 液体；17个碳， 以上固体由色散力决定：随碳原子数增加而升高；正烷烃的沸点高于它的异构体。随着分子量的增加，相对分子质量增加的相对百分比越来越小，所以对沸点的影响渐渐变小。分子间的距离越近，引力越大。 5.1.2 熔点的规律: 分子间引力及分子的对称性决定（排列紧密）：随碳原子数增加而升高；偶数烷烃的熔点比奇数的升高的更多；对称性好的新戊烷的熔点（-16.6 C）高于异戊烷(-159.9 C)和戊烷(-129.7C,5.1.3 相对密度的规律 分子间引力决定: 随碳原子数增加而增大, 接近0.78 5.1.4 溶解性规律 不溶于水，易

32、溶于有机溶剂，尤其是烃类中，相似相溶的规律。 5.1.5 同分异构体的物理性质规律： 同分异构体中，沸点：支链越多，沸点越低。 熔点：支链越多，熔点越高,The dependence of the boiling and melting points on chain length can be explained in terms of increasing attractive van der Walls interactions as the chain length increases,C H 电负性 2.5 2.2,烷烃的结构,5.2 烷烃的化学性质,一般情况下烷烃化学性质不活泼、耐

33、酸碱（常用作低极性溶 剂，如正己烷、正戊烷、石油醚等） 烷烃可与卤素发生自由基取代反应（烷烃的重要反应,sp3 杂化 已饱和 不能加成,低极性共价键 H 酸性小 不易被置换,5.2 烷烃的化学性质,只讲取代反应，其他反应自学 实验事实（1）（2）（3）（4）（5） 反应机理 反应取向 反应活性与选择性 反应活化能与过渡态,实验事实： (1) CH4与Cl2在暗处或室温下不反应。 (2) 温度高于250时，CH4与Cl2在暗处可以反应。 (3) 室温下，CH4与Cl2 在紫外光照射下反应。 (4) 当反应由光引发时，体系每吸收一个光子可得到几千个氯甲烷分子。 (5) 少量氧使反应延迟开始，延迟时

34、间与氧的量有关,5.2.1 甲烷的卤代反应 （氯代和溴代反应,甲烷的氯代反应,反应特点: (1)反应需光照或加热。 (2)光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷（反应有引发过程）。 (3)有O2存在时反应延迟，过后正常。延迟时间与O2量有关,甲烷与其它卤素的反应,反应速率: F2 Cl2 Br2 I2 （不反应,F2 ：反应过分剧烈、较难控制 Cl2 ：正常（常温下可发生反应） Br2 ：稍慢（加热下可发生反应） I2 ：不反应。即使反应, 其逆反应易进行,主要讨论的内容,卤化反应： 在光照射下，或高温下，烷烃分子中的氢原子能逐步被氯取代，得到不同的产物。如甲烷在350400 时,反应有时很剧烈

35、，控制不好会爆炸。甲烷过量(10:1)时，主要得到一氯甲烷；甲烷与氯气体积比0.26:1时，主要得到四氯化碳。 卤化反应的相对活性：F2Cl2Br2I2,Page 6062 (一) （1）（3） （二）（1）（2）（3） （四）（2）（4） （六） （八）（1）（3） （十三,作业,烷烃复习纲要,一、命名 1 、烷基及其表示方法 （1）什么是伯，仲，叔碳和氢 （2）烷基及表示法,1）习惯法 （2）衍生法 （3）IUPAC法 A 选含支链最多的最长链为主链 B 编号时使各取代基位数加和最小且从靠近取代基一侧开始编号 C 相同取代基合并，简单基团放在前面,2.命名,二、构造异构和构象异构 （1）构

36、造异构即碳链异构是指碳原子的连接次序。 （2）构象异构是由于碳碳bond 旋转产生的，构象异构不能分离,三、烷烃结构与键 1 、 实验事实（1）（2）（3）与解释 2 、 键两个特点 （1）沿轨道对称轴方向交盖，交盖程度 大，所以牢固。 （2）可沿键轴自由旋转，不会影响电子的 交盖，从而不会破坏化学键,四、烷烃构象,1 、定义 2 、构象表示法 （1）Sawhorse form(锯架式) （2）Newman form,3. 构象分析 （1）原子或基团的Vander Weals半径交盖引起的空间张力 （2）C H bond 的电子的相互斥力,五、结构与物理性质的关系 一般了解即可,六、烷烃的化学

37、性质 烷烃一般较稳定，在比较剧烈条件下才起反应。 1. 燃烧反应： CnH2n+2 + 过量O2 CO2 + H2O + Q 2. 热裂解反应： 烷烃 H2 + 较小的烷烃 + 烯烃,400600,有或无Cat,卤代反应 RH + X2 RX + HX（产物通常是混合物） 反应活性 X: F2Cl2Br2 I2 不反应 反应活性 H: 3H 2 H 1 H,光/热,5.3 甲烷的卤代反应机理（反应机制，反应历程） （Reaction Machanism,什么是反应机理： 反应机理是对反应过程的详细描述，应解释以下问题,研究反应机理的意义： 了解影响反应的各种因素，最大限度地提高反应的产率。 发

38、现反应的一些规律，指导研究的深入,反应机理 对一个化学反应的详细描述称为反应机理（反应历程）。机理仅仅是一种假说，是为了说明事实而提出来的。当有更多的事实被发现时，这个机理也能解释它们，否则为了解释它们，就应对这个机理进行修改，必要时甚至可以抛弃这个机理而提出新机理,5.3.1 甲烷的卤代机理 自由基取代机理,机理需要解释的几个主要问题,光或加热的作用,反应的链现象（为何光照时，吸收一个光子可产生几千个 CH3X,有 O2 时反应的延迟现象 反应速率：氯代 溴代,产物CH3X和HX生成的合理途径,5.3.1.1 甲烷的氯代反应过程分析,氯自由基,接上页,自由基完全消失，反应终止,甲烷的氯代反应

39、机理的表达,自由基型链反应（chain reaction,5.3.1.2 甲烷的溴代反应机理,甲烷卤代机理的循环表达式,机理应解释的实验现象,O2 存在时有延迟现象 反应速率：氯代 溴代,产物的生成 光或加热的作用 链现象,甲基自由基的结构,5.4 O2存在时反应的延迟现象,O2 ：自由基抑制剂,机理的决速步骤（以氯代为例,决速步骤,甲烷氯代的势能变化图,过渡态: 势能最高处的原子排列,Ea：活化能（ activation energy）； DH: 反应热,5.5 过渡态(Transition State)理论,在化学反应中，反应物相互接近，总是先达到一势能最高点（活化能，相应结构称为过渡态）

40、，然后再转变为产物,例：机理步骤(2,过渡态,势能增加,势能降低,势能最高,5.6 氯代和溴代反应速率的差别 决速步骤速率的差别,氯代,溴代,5.7 其它烷烃的卤代反应（一卤代,反应通式,机理通式,5.8 烷烃卤代反应的选择性问题 反应对不同类型氢的反应选择性如何?（不同类型氢的相对反 应活性如何？） 不同卤素的反应选择性有何差异?（不同卤素的相对反应活性 如何,3o H, 2o H, 1o H：哪种氢易被取代？ Cl 和 Br：哪个卤素的选择性好,如,5.8.1 氯代反应的选择性,只考虑氢原子的类型, 忽略烷烃结构的影响,氯代选择性（25oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 5

41、.0 : 3.7 : 1,溴代选择性（127oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1,5.8.2 溴代反应的选择性,问题：如何解释上述反应的选择性,5.9 自由基的稳定性与不同类型H的反应活性,考虑反应的决速步骤,自由基生成的相对速度决定反应的选择性,自由基稳定性,2o 自由基 较易生成,3o 自由基 较易生成,自由基的相对稳定性：3o 2o 1o,1o 自由基 较难生成,1o 自由基 较难生成,不同类型自由基的相对稳定性,键离解能（DH,5.9.1 氯代反应选择性的解释（以丙烷反应为例,放热,放热反应, 过渡态很快到达，结构接近同一起始物，差别小，反应的

42、选择性不好,5.9.2 溴代反应选择性的解释（以丙烷反应为例,吸热反应, 过渡态到达较晚，结构接近于不同的生成物，差别较大，反应的选择性好,吸热,5.10 氧化反应 5.10.1 燃烧生成CO2和水： 高温和足够的空气中燃烧，完全氧化，生成CO2和水，大量放热： CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + 热能 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O + 热能 CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 n CO2 + (n+1)H2O + 热能 低级烷烃的蒸气和空气混合至一定比例，遇火爆炸，如煤矿中瓦斯爆炸。甲烷的爆炸极限是5.53%14%；在这比例外，只燃烧不爆炸,5.10.2 在

43、催化剂存在下可发生部分氧化,合成了乙酸,高级脂肪酸等产品。甲烷在催化剂的存在下，可发生氧化生成甲醛、甲醇等化合物,5.10.3 异构化反应,从化合物的一种异构体转变成另一种异构体的反应,直链烷烃异构体为带支链的烷烃可以提高汽油的辛烷值，同时，因异构化产生叔碳原子而增加了化学反应的活性。 汽油的辛烷值越好，抗爆性越好，质量越高,5.10.4 裂化、裂解和脱氢 裂化反应: 隔绝氧气,高温下,化合物发生键断裂的反应。一般生成分子量更小的烷，烯和氢气。催化裂化，又叫催化重整,高温裂化，又叫高温裂解，一般高于750 oC 石油化工：汽油，辛烷值，2,2,4三甲基戊烷值为100， 正庚烷为0,第二部分 环

44、烷烃,主要内容 环烷烃类型及命名 三元和四元环化合物的活性 环丙烷和环丁烷的构象 环己烷的构象（椅式、船式、半椅式和扭船式构象） 及其相对稳定性，a键和e键,1环烷烃(cycloalkane,环烷烃的类型,单)环烷烃,通式：CnH2n,桥环烃（稠环,桥环烃,螺环烃,与烯烃通式相同,十氢化萘,降冰片烷,螺2.4庚烷,立方烷,棱烷,蓝烷,金刚烷,以环为母体，名称用“环” （英文用 “cyclo”）开头。 环外基团作为环上的取代基,1.1 普通环烷烃的命名,环丙烷,环己烷,甲基环丙烷,cyclopropane,cyclohexane,methyl-cyclopropane,1, 3-二甲基环己烷,1

45、-甲基-4-异丙基环己烷,取代基位置数字取最小,顺反异构用“顺”或“反”注明基团相对位置。 英文用 “cis”和“trans”表示,顺-1,3-二甲基环戊烷,cis-1, 3-dimethylcyclopentane,反-1,3-二甲基环戊烷（两者为对映异构体,trans-1, 3-dimethylcyclopentane,镜面,环可作为取代基 （称环基） 相同环连结时，可 用词头“联”开头,环丙基环己烷,3-甲基-4-环丁基庚烷,联环丙烷,cylcopropylcyclohexane,4-cyclobutyl-3-methylheptane,bicyclopropane,1.2 桥环烃（Br

46、idged hydrocarbon）的命名,桥 头 碳：几个环共用的碳原子， 环的数目：断裂二根CC键可成链状烷烃为二环；断裂三根CC 键可成链状烷烃为三环 桥头碳原子数：不包括桥头C，由多到少列出 环的编号方法：从桥头开始，先长链后短链,桥头碳原子,十氢萘,8-甲基二环4. 3. 0壬烷,用,隔开,bicyclo2. 2. 1heptane,8-methylbicyclo4. 3. 0nonane,三环2. 2. 1. 02, 6庚烷,tricyclo2. 2. 1. 02, 6heptane,1.3 螺环烃（spiro hydrocarbon）的命名,编号从小环开始 取代基数目取最小,除螺

47、C外的碳原子数 (用.隔开,组成桥环的碳原子总数,1.4 环烷烃的其它命名方法,Decahydro-naphthalene,十氢萘,萘,naphthalene,莰烷,2-莰酮（樟脑,camphane,camphor,按形象命名,按衍生物命名,Naming polycyclic compounds,Naming polycyclic compounds,Naming polycyclic compounds,Naming polycyclic compounds,Naming polycyclic compounds,Naming polycyclic compounds,Naming poly

48、cyclic compounds,3.2.1,3,3-dimethylbicyclo3.2.1octane,Naming polycyclic compounds,2. 环烷烃的性质,对比：开链烷烃每个CH2的燃烧热：658.6 KJ/mol,环烷烃的燃烧热数据,2.1 环的大小与稳定性,所谓燃烧热就是指1mol化合物完全燃烧生成二氧化碳和水所放出的热量。 它的大小反映分子能量的高低，常常可以提供有关有机化合物相对稳定性的根据,2.2 环的大小与化学性质,小环环烷烃,活泼，易开环,!,2.3 小环化合物的特殊性质 （易开环加成,2.3.1 小环化合物的催化加氢,打开一根 C-C 键,主要产物,支链多较稳定,2.3.2 小环化合物与卤素的反应,离子型）加成反应,自由基取代反应,注意区分,2.3.3 小环化合物与 HI 或 H2O/ H2SO4的反应,反应选择性 与碳正离子稳定性有关,1.扭转张力：相邻近的原子对之间的排斥力； 如乙烷分子构象中以交叉式构象能量最低，最稳定。 因为扭转张力最小。 2.立体张力：原子或原子团(基团)之间的范德华排斥力； 如丁烷分子构象中以对位交叉式构象能量最低，最 稳定，因为扭转张力和立体张力最小。 3.角张力：sp3杂化轨道弯曲成键，重叠程度较小，分子中键角小 于正常的键角109 028 ，分子中存