第三章脂环烃ppt课件

1、OOO有有机机化化合合物物命命名名已已经经讲讲过过的的IUPAC命命名名规规则则( (普普遍遍规规则则) )单单环环烃烃桥桥环环烃烃螺螺环环烃烃芳芳香香组组化化合合物物命命名名规规则则A. 单单环环烃烃按照链状烃命名，前面加“ 环” 字环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷环己烯 1,3-环戊二烯 环辛炔(最小环状炔烃)1234564 4- -甲甲基基环环己己烯烯1234565 5- -甲甲基基- -1 1- -异异丙丙基基1 1, ,3 3- -环环己己二二烯烯123456甲甲基基环环己己烯烯CH3CH3HHc ci is s- -1 1, ,2 2- -二二甲甲基基环环己己烷烷CH3CH3HHt

2、tr ra an ns s- -1 1, ,2 2- -二二甲甲基基环环己己烷烷123456COOHCH33 3- -甲甲基基环环己己烷烷甲甲酸酸需要掌握环上的手性碳的R/S判断RSa. 确定环数：断开两个键就能成链状烃确定环数：断开两个键就能成链状烃的为双环；的为双环； b.从桥头碳原子开场编号：从大环到中从桥头碳原子开场编号：从大环到中环再到小环，并保证特征官能团及取环再到小环，并保证特征官能团及取代基位号最小；代基位号最小；c.书写顺序：书写顺序： 取代基取代基-环数环数大，中，小大，中，小母体称号母体称号12345678910双双环环 4,4,0 癸癸烷烷O O12345677-氧代双

3、环4,1,0庚烷12345672,7,7-三甲基双环2,2,1-2-庚烯123456789109,10,10- -三三甲甲基基双双环环4,3,1-7-癸癸烯烯a. 从螺碳原子旁边的碳原子开场编号：从小环从螺碳原子旁边的碳原子开场编号：从小环到大环到大环, 并使特征官能团及取代基位号最小；并使特征官能团及取代基位号最小；b.书写顺序：书写顺序： 取代基取代基-螺环螺环小，大小，大母体母体12345678910螺环4,5癸烷123456789102-甲基螺环4,5十一烷123456789102,7-二甲基螺环4,5-1,6-癸二烯 选择察看角度沿着手性轴方向； 先看到的基团(离察看点近的)先比较出

4、第一和第二，后看到的基团(离察看点远的)后比较大小，接在先比较的之后，为第三和第四； 按照R/S判别规那么，判别手性轴的构型。 CH3CH3HHCH3CH3HH手性轴手性轴CH3CH3HH观察方向先看到 CH3 和 H，CH3H12后看到 CH3 和 H，CH3H 34RCH3CH3HH从另一方向观察先看到 CH3 和 H，CH3H12后看到 CH3 和 H，CH3H 34R得出完全相同的结论Br2hvBrBr自由基取代反应Br2BrCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2CH2Br类似烯烃的加成反应Br2BrCH2CH2CCH3BrCH3HBrCH3CH2CHCH3BrCH3CH2CH2

5、CH2BrHBrCH3CH2CCH3BrCH3HBrH2Pd 800CCH3CH2CH3H2Pd 2500CCH3CH2CH2CH3H2Pd 3000CCH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3 随着环数的增加，与H2加成开环变难，说明小环不稳定，大环相对稳定。表现出烷烃的性质KMnO4H+不反应600键角90010801200CCCHHHHHHC C- -H H处处在在相相互互重重叠叠的的位位置置，这这样样，C C- -H H之之间间存存在在排排斥斥力力，这这种种由由于于C C- -H H处处在在相相互互重重叠叠的的位位置置而而产产生生的的排排斥斥力力叫叫做做“扭扭张

6、张力力”。沿沿对对角角线线对对折折的的方方法法，将将处处在在相相互互重重叠叠的的位位置置C C- -H H错错开开，虽虽然然此此时时键键角角为为8 88 80 0，角角张张力力升升高高，但但扭扭张张力力降降低低了了，大大大大降降低低了了环环的的内内能能。环戊烷如果也采用平面构型，同样存在扭张力问题。有一个碳原子“掉”到平面下面，每个碳原子轮流掉到平面下，这样既保证了键角为109.50，同时又解决了扭张力问题，所以环戊既不存在角张力又不存在扭张力，是稳定的。3.4 环己烷的立体化学环己烷的立体化学 0.25nm0.5nm每每个个碳碳原原子子均均含含有有一一个个垂垂直直于于平平面面的的C-H，称称

7、为为垂垂直直键键、直直键键、a键键；每每个个碳碳原原子子还还含含有有另另外外一一个个C-H，称称为为平平伏伏键键、平平键键、e键键。ae转换为Newmann式转换成Newmann式后，发现船式构象为全重叠式，因此能量比椅式构象高28.9kJ/mol。HeHa椅式 0 kJ/mol半椅式 46 kJ/mol扭船式 22.5 kJ/mol船式 28.9 kJ/molHaHe10000次/秒HOOHHHcis-1,4-环己二醇HOOHHHtrans-1,4-环己二醇O-H OH尽管船式构象比椅式构象能量高，但顺式二羟基形成分子内氢键有效地降低了分子能量，所以，船式构象仍然是优势构象，同时由于形成分子

8、内氢键，导致它比反式-1,4-环己二醇的沸点低560C。OHHOHHOHOHHHCOOHHHtrans-1,2-环己烷二羧酸HOOCCOOHHCOOHH大基团在e键稳定。NaOHCOONaHHtrans-1,2-环己烷二羧酸NaOOCCOONaHCOONaH两个强极性键处于顺式位置，排斥力强。COONaCOONaHH虽然大基团在a键，但减小了偶极间的排斥。HH环环己己烯烯的的构构象象Br2HHBrBr50%HHBrBr+50%由由于于偶偶极极- -偶偶极极相相互互作作用用导导致致有有50%的的产产物物以以Br在在a键键上上CH3HHtrans-1,2-二甲基环己烷H3CCH3HCH3H大基团在

9、e键稳定，两个甲基处于邻位交叉式，能量为E=3.8 kJ/mol。CH3HCH3HHHHHE=3.8 * 4=15.2kJ/mol优势CH3HHcis-1,2-二甲基环己烷H3CCH3HCH3HCH3HCH3HHHHHE=3.8 * 2 +3.8 =11.4kJ/mol各50% 大基团优先在e键上，然后按照顺反陈列其它基团CH3HHcis-1-叔丁基-4-甲基环己烷(CH3)3CCH3H两个甲基与氢原子间的1,3-相互作用HHE=3.8 * 2 =7.6kJ/mol(CH3)3CHCH3HHHC(CH3)3H两个叔丁基与氢原子间的1,3-相互作用E=10.45 * 2 =20.9kJ/mol优势CH3HHtrans-1-叔丁基-4-甲基环己烷(CH3)3CCH3H两个甲基与氢原子间的1,3-相互作用，两个叔丁基与氢原子间的1,3-相互作用。HHE=3.8 * 2+10.45 * 2=28.5kJ/mol(CH3)3CHCH3HC(CH3)3H大的叔丁基在e键，甲基也在e键不存在与氢原子间的1,3-相互作用。优势 一个分子的构型是手性的，它的一切的构象均为手性；非手性分子可以有手性的构象。