脂环烃碳架为环状而性质与开链烃相似的烃类

1、脂环烃2022年3月25日1脂环烃2022年3月25日2饱和脂环烃环烷烃不饱和脂环烃环烯烃、环炔烃按官能团按环大小小环（C3、C4)普通环（C5C7）中环（C8C12）大环（C12)脂环烃2022年3月25日3小环（C3、C4)普通环（C5C7）中环（C8C12）大环（C12)按环数单环: 如CH2CH2CH2(环丙烷）、(环己烷）二环：如 (十氢萘）又叫二环4.4.0癸烷多环：二环以上。 如 金刚烷按环的连接方式稠环：共有2个碳 如十氢萘螺环：共有1个碳 如桥环：共有2个以上碳原子 如环数：使环状化合物变成开链化合物所需打破的碳碳键的数目。按环按环的大的大小分小分Nomenclature o

2、f The MonocycloalkanesCyclopropaneCyclobutaneCyclopentaneCyclohexaneCCCCCCHHHHHHHHHHHHCCCHHHHHHCH2CH2CH2CCCCHHHHHHHHCH2CH2CH2CH2CCCCCHHHHHHHHHHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2环丙烷环戊烷环丁烷环己烷脂环烃2022年3月25日5Structural formulas of cyclic molecules - CyclohexanevExpanded formulaCCCCCCHHHHHHHHHHHHC6H12脂环烃20

3、22年3月25日6Structural formulas of cyclic molecules - CyclohexanevCondensed formulaC6H12CH2CH2CH2CH2CH2CH2脂环烃2022年3月25日7Structural formulas of cyclic molecules - CyclohexanevPolygon formulaC6H12脂环烃2022年3月25日8Examples of Cyclic MoleculesCCCCH2CH2CH2HHHHHHCCCCCH2CH2CH2CH2HHHHHHHHCCCCCCH2CH2CH2CH2CH2HHHHH

4、HHHHHCyclopropane C3H6Cyclobutane C4H8Cyclopentane C5H10脂环烃2022年3月25日9More examplesCH2CH2CH2CHCH2CH3CH3MethylcyclopentaneCH2CH2CHCHCHCH2BrBr3-Bromocyclohexene脂环烃2022年3月25日10vIf there is more than one substituent, you must use all numbers, including “1”!vNumber around the ring in a direction to get f

5、rom the first substituent to the second substituent by the shorter path.vIf there is only one substituent, do not use the “1”. 脂环烃2022年3月25日11vFor equivalent degrees of substitution, number in a direction that follows the alphabetical sequence.vA carbon with greater substitution has precedence in nu

6、mbering.脂环烃2022年3月25日12CH3CH31,1-Dimethylcyclohexane脂环烃2022年3月25日13CH3CH3CH2CH34-Ethyl-1,1-dimethylcyclohexane脂环烃2022年3月25日14Two Ways of Naming This1-Isopropyl-2-methylcyclohexane1-Methyl-2-(1-methylethyl)cyclohexaneCH3CHCH3CH3脂环烃2022年3月25日15CCH3CH2CH2CH3CH33-Cyclobutyl-3-methylpentane脂环烃2022年3月25日1

7、6Cycloalkyl GroupsCyclopropylCyclobutylCyclopentylCyclohexyl脂环烃2022年3月25日17CH34-甲基环己烯脂环烃2022年3月25日181. 从桥头碳开始编号，经过最大环到达另从桥头碳开始编号，经过最大环到达另一桥头，再经次大环回到第一个桥头，一桥头，再经次大环回到第一个桥头，最短的桥最后编号。最短的桥最后编号。2. 母体名称前冠以母体名称前冠以“环数环数”，后接，后接,方括方括中中表明环表明环内内 除桥头碳原子外的碳原子数除桥头碳原子外的碳原子数目，目，从大到从大到小排列，之间用圆点分开。小排列，之间用圆点分开。脂环烃2022年

8、3月25日1912345678二环4.2.0-6-辛烯12345677,7-二甲基二环2.2.1庚烷123456二环2.2.0己烷12345678910三环3.3.1.13,7庚烷脂环烃2022年3月25日203421567 三环.3.1.12,6十二烷 三环3.2.1.02,4辛烷 脂环烃2022年3月25日21脂环烃2022年3月25日22脂环烃2022年3月25日23CH312345674-甲基螺2.4庚烷834215671099876511104321二螺 3.0.4.2十 一 烷1654317167910111213214158二螺 5.1.7.2十 七 烷脂环烃2022年3月25日

9、24脂环烃2022年3月25日25脂环烃2022年3月25日26H2CCH2CH2+ Cl2hH2CCHCH2Cl+ HCl+ Br2BrBrO3Zn/H2OCH3COCH2CH2CH(CH3)CHO脂环烃2022年3月25日27 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3H2,NiH2,Ni80 C120 CH2,Ni300 C+ Br2 BrCH2CH2CH2Br+ HBr CH3CH2CH2Br脂环烃2022年3月25日28CH3+ HBr CH3CHBrCH2CH3区别：环丙烷对氧化剂（如高锰酸钾）稳定，而烯烃易被氧化脂环烃2022年3月25日29脂环

10、烃2022年3月25日30角张力（角张力（Angle Strain）vExtra potential energy that a cyclic molecule may possess because bond angles are distorted in order to form a ring.脂环烃2022年3月25日3160。90。108。120。角偏差 49。28 19。28 1。28 10。32BaeyerBaeyer张力学说建立在错误假设（认张力学说建立在错误假设（认为环烷烃都是平面结构）的基础上，为环烷烃都是平面结构）的基础上，只对小环适用。只对小环适用。脂环烃2022年3月

11、25日32CCCHHHHHH105.50.1524nm114环丙烷为张力环，采取重叠式构象，所环丙烷为张力环，采取重叠式构象，所以容易破环。此外，环丙烷以容易破环。此外，环丙烷CC键为弯键为弯曲键，有点类似于烯烃的曲键，有点类似于烯烃的 键，可以发生键，可以发生类似于烯烃的加成反应。类似于烯烃的加成反应。脂环烃2022年3月25日33脂环烃2022年3月25日34脂环烃2022年3月25日35脂环烃2022年3月25日36脂环烃2022年3月25日37脂环烃2022年3月25日38脂环烃2022年3月25日39脂环烃2022年3月25日40平面式脂环烃2022年3月25日41蝴蝶式脂环烃202

12、2年3月25日42Cyclopentane信封式脂环烃2022年3月25日43脂环烃2022年3月25日44Estimate of Angle StrainNumber of CarbonsHcomb/CH2(Hcomb/CH2) - 6593456789101214697686664659662664665664660659382750356510脂环烃2022年3月25日45脂环烃2022年3月25日46CYCLOALKANE CONFORMATIONECLIPSEDSTAGGERED BOATCYCLOHEXANE CHAIR CYCLOHEXANE五、环己烷及其衍生物的构象（一）环己烷

13、的2种典型构象椅式船式123456142356123456146523邻位交叉式全叠式脂环烃2022年3月25日47Cyclohexane椅式构象球棒模型脂环烃2022年3月25日48Cyclohexane(top view)no contact斯陶特模型脂环烃2022年3月25日49Cyclohexane(boat form)bowsprit-flagpoleinteraction船式构象球棒模型脂环烃2022年3月25日50Cyclohexane(top view - steric strain)Notice!船式斯陶特模型脂环烃2022年3月25日51脂环烃2022年3月25日52（二）

14、环己烷的直立键和平伏键Cyclohexane(axial bonds)HHHHHH 直立键a键凡与通过分子中心的假象垂直轴平行的CH键0.252nm脂环烃2022年3月25日53Cyclohexane(equatorial bonds)HHHHHH凡与垂直轴成109。28的CH键平伏键（e键）平伏键（平伏键（e键键）脂环烃2022年3月25日54Cyclohexane(showing both axial andequatorial bondsHHHHHHHHHHHH直立键平伏键脂环烃2022年3月25日55脂环烃2022年3月25日56脂环烃2022年3月25日57Chair-chair I

15、nversion in Cyclohexane转环作用中的能量变化椅式半椅式扭船式船式脂环烃2022年3月25日58脂环烃2022年3月25日59Chair-chair Inversion inMethylcyclohexane甲基环己烷脂环烃2022年3月25日60tert-Butylcyclohexane(equatorial)叔丁基环己烷脂环烃2022年3月25日61tert-Butylcyclohexane(space-filling model)叔丁基环己烷脂环烃2022年3月25日62tert-Butylcyclohexane(axial group)HUGE steric str

16、ain叔丁基环己烷1,3-二a键相互作用脂环烃2022年3月25日63脂环烃2022年3月25日64CH3CH3HHCH3HHCH3顺-1,2-二甲基环丙烷 反-1,2-二甲基环丙烷脂环烃2022年3月25日65aeeaeeee顺式反式HHHH反式十氢萘比顺式十氢萘稳定脂环烃2022年3月25日66Form the Complete IUPAC Name:trans-1-tert-Butyl-4-chlorocyclohexaneHHCClCH3CH3CH3反-1-（1,1-二甲基乙基）-4-氯环己烷脂环烃2022年3月25日67脂环烃2022年3月25日68CH2 CH2 CH2 Br Br

17、ZnBrBrK分子内Wurtz反应脂环烃2022年3月25日69 OOOOOOHH内型（endo)+室温100 CH2, Ni脂环烃2022年3月25日70 H2catalyst H2catalyst脂环烃2022年3月25日71CH3AlCl325 CAlCl3脂环烃2022年3月25日72脂环烃2022年3月25日73脂环烃2022年3月25日742.（1）2-甲基-4-环丙基己烷 2）二环2.1.0戊烷 （3）二环5.0.0壬烷 4）二环4.2.0-6-辛烯 （5）顺1，3环戊二醇 6）反1，2二乙基环戊烷 （7）2，6二甲基螺3.3庚烷 8）8氯二环3.2.0辛烷 3. 5. 脂环烃2

18、022年3月25日756.Br2Br2, hBr CH3CH3CH3CH2Cl2(CH3)2CCHCH2BrBrCH2CH3CH3HClCH3Cl脂环烃2022年3月25日767. (1)脂环烃2022年3月25日772) Br2/CCl4Br2, 300 CHBrHBrBr3) + HHHH4) + OCHO5) CH3CHCHCH CH2+ OOOOCH3OO6) OOOO+脂环烃2022年3月25日788. (1) CH3HBrCH3CHCH2CH3BrNaTM(2) HBrCH3CH2CH2BrNaTM(3) CH3CH2CHBrLiCH3CH2CH2LiCuI(CH3CH2CH2)2

19、CuLiCH3CHCH2CH3BrTM脂环烃2022年3月25日79为什么不直接用丙烯而要用3-丙烯来尽心双烯合成？9. (1)OHH2SO41, O32, Zn, H2OTM(2) CH3Cl2300 CCH2ClCH2ClCl2TM(3) 阅读p114、p11513. (1) 反1，2二甲基环丙烷更稳定，因为环丙烷只能 采取重叠式构象。以，C1和C2之间的键来看， 反1，2二甲基环丙烷采取的反叠式，而 顺1，2而甲基环丙烷采取的全叠式。 脂环烃2022年3月25日80（2） CH3CH3CH3顺3异丙基1甲基环丙烷CH(CH3)2(a) (b)CH3CH(CH3)2(CH3)2CH更稳定反3异丙基1甲基环丙烷CH(CH3)2(c) 更稳定（d）脂环烃2022年3月25日8114. CH CH2二聚体为：CH CH2 H2NiBr2氧化BrBrBrBrHOOCCOOHCOOH脂环烃2022年3月25日8215. CH3 (A)Br2CH3CH(Br)CH2CH2BrHBrCH3CH(Br)CH2CH3(B)CH3CHCHCH3HBr(C)或CH2 CHCH2CH3HBrKMnO4H+2CH3COOHKMnO4H