有机化学——02烷烃和环烷烃

1、国家卫生和计划生育委员会“十二五”规划教材全 国 高 等 医 药 教 材 建 设 研 究 会 规 划 教 材全国中医药高职高专院校教材有机化学有机化学供中药等专业用第二章 烷烃和环烷烃学习要点学习要点1.1.烷烃和环烷烃的定义、结构、命名、理化性质及烷烃和环烷烃的定义、结构、命名、理化性质及同分异构现象同分异构现象 2.2.烷烃和环烷烃的构象异构现象；环烷烃的顺反异烷烃和环烷烃的构象异构现象；环烷烃的顺反异构现象构现象第二章 烷烃和环烷烃由由碳和氢碳和氢两种元素组成的化合物叫做两种元素组成的化合物叫做碳氢化碳氢化合物，合物，简称为简称为烃烃 第一节 烷烃第二节 环烷烃烃的分类：烃的分类： 烃烃

2、 （脂肪烃）（脂肪烃） 饱和烃饱和烃烷烃烷烃不饱和烃不饱和烃烯烃烯烃 炔烃炔烃 环烃环烃 脂环烃脂环烃 芳香烃芳香烃 链烃链烃 第一节 烷烃一、烷烃的定义、通式和同系列一、烷烃的定义、通式和同系列 1.1.烷烃烷烃又叫又叫饱和烃，饱和烃，是指碳原子和碳原子之间以是指碳原子和碳原子之间以单键单键相连，相连，碳原子的其它共价键均与氢原子相连的化合物碳原子的其它共价键均与氢原子相连的化合物 例如：甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷例如：甲烷，乙烷，丙烷，丁烷，戊烷 . .名称名称 分子式分子式 构造式构造式 构造式的简写式构造式的简写式甲烷甲烷 CH4CHHHHCH4名称名称 分子式分子式 构造式构造式

3、构造式的简写式构造式的简写式丙烷丙烷 C3H8丁烷丁烷 C4H10戊烷戊烷 C5H12CH3CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3 直链烷烃分子中，一个或几个-CH2-基团（亚甲基）连成碳链，碳链的两端再连有两个氢原子，因此直链烷烃的通式可写为： H-（-CH2-）n-H 或： CnH2n+2 2 2. .烷烃的通式烷烃的通式乙烷可看成甲烷上的一个氢原子被甲基乙烷可看成甲烷上的一个氢原子被甲基- -CHCH3 3取代取代丙烷可看成乙烷上的一个氢原子被甲基丙烷可看成乙烷上的一个氢原子被甲基- -CHCH3 3取代取代丁烷可看成丙烷上的一个氢原子被甲基丁烷可看成丙烷上的一个氢

4、原子被甲基- -CHCH3 3取代取代同系列：在组成上相差一个或多个同系列：在组成上相差一个或多个 CHCH2 2，且结构和性质相似，且结构和性质相似的一系列化合物称为的一系列化合物称为同系列同系列同系物：同系列中的各化合物互称同系物：同系列中的各化合物互称同系物同系物系列差：同系列相邻的两个分子式的差值系列差：同系列相邻的两个分子式的差值 CHCH2 2 称为称为系列差系列差3.3.同系物同系物同系物的结构相似，性质也相近同系物的结构相似，性质也相近。除了烷烃同系列之外，。除了烷烃同系列之外，还有其他同系列，同系列是有机化学中的还有其他同系列，同系列是有机化学中的普遍现象普遍现象 二、烷烃的

5、结构（一）甲烷的立体构型（一）甲烷的立体构型 甲烷分子式为甲烷分子式为CHCH4 4，呈，呈四面体构型四面体构型碳原子位于正碳原子位于正四面体的中心，四面体的中心，4 4个氢原子位于正四面体的个氢原子位于正四面体的4 4个顶点个顶点上。键角为上。键角为1091092828 甲烷的球棍模型甲烷的球棍模型 甲烷的四面体构型甲烷的四面体构型 甲烷的球棍模型甲烷的球棍模型甲烷的比例模型甲烷的比例模型（二）烷烃碳原子的（二）烷烃碳原子的spsp3 3杂化杂化一个一个s s轨道与三个轨道与三个p p轨道形成四个轨道形成四个spsp3 3杂化轨道杂化轨道 键键凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称凡是成键电子云对

6、键轴呈圆柱形对称的键均称为的键均称为 键键。以。以 键键相连的两个原子可以相对相连的两个原子可以相对旋转而不影响电子云的分布旋转而不影响电子云的分布甲烷的四个甲烷的四个C-H C-H 键键除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排布在一条直除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排布在一条直线上，而是曲折地排布在空间。这是烷烃碳原子的线上，而是曲折地排布在空间。这是烷烃碳原子的四面体结构四面体结构所决定的所决定的烷烃分子中各原子之间都以烷烃分子中各原子之间都以 键键相连接的，两个相连接的，两个碳原子可以相对旋转，形成了不同的空间排布碳原子可以相对旋转，形成了不同的空间排布乙烷分子中乙烷分子中C-C 键（键（C-H 键

7、用直线表示）键用直线表示）（三）烷烃的分子结构（三）烷烃的分子结构（四）烷烃中的碳链异构和原子的类型（四）烷烃中的碳链异构和原子的类型CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 戊烷戊烷 CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHCH3 3 CH CH3 3 22甲基丁烷甲基丁烷 CHCH3 3CHCH3 3CCHCCH3 3 2 2，22二甲基丙烷二甲基丙烷 CH CH3 3 碳链异构：碳链异构：具有相同分子式，仅由于碳链结构不同而产具有相同分子式，仅由于碳链结构不同而产生的同分异构现象生的同分异构现象 1.1.烷烃的碳链异构烷烃的碳链异构 C C5 5HH1212

8、2.2.碳原子和氢原子的类型碳原子和氢原子的类型伯碳原子（伯碳原子（ 1 1）：与另一个碳原子相连的碳原子：与另一个碳原子相连的碳原子碳原子分类：按与其直接相连的碳原子个数不同分为碳原子分类：按与其直接相连的碳原子个数不同分为伯、伯、仲、叔、季碳原子仲、叔、季碳原子仲碳原子（仲碳原子（ 2 2）：与另两个碳原子相连的碳原子：与另两个碳原子相连的碳原子叔碳原子（叔碳原子（ 3 3）：与另三个碳原子相连的碳原子：与另三个碳原子相连的碳原子季碳原子（季碳原子（ 4 4）：与另四个碳原子相连的碳原子：与另四个碳原子相连的碳原子C CHH3 3CCCCC CHH2 2CCCCCCCHC伯碳原子为：伯碳原

9、子为：C C1 1、C C5 5、C C6 6、C C7 7、C C8 8仲碳原子为：仲碳原子为：C C4 4叔碳原子为：叔碳原子为：C C3 3 季碳原子为：季碳原子为：C C2 2伯、仲、叔碳原子上的氢原子，分别称为：伯、仲、叔碳原子上的氢原子，分别称为：伯氢原子（伯氢原子（1 1氢原子）；仲氢原子（氢原子）；仲氢原子（2 2氢原子）；叔氢原氢原子）；叔氢原子（子（3 3氢原子）氢原子）如如：CH3CH2CHCCH365CH2CH3CH3CH31234789由于由于碳碳单键的旋转碳碳单键的旋转导致分子中原子或原子团在空间导致分子中原子或原子团在空间的不同排列方式称为构象的不同排列方式称为构

10、象由单键的旋转而产生的异构体称为由单键的旋转而产生的异构体称为构象异构体构象异构体特点：特点：C-CC-C键旋转产生；数目无数；异构体不能分离。键旋转产生；数目无数；异构体不能分离。构象异构属于构象异构属于立体异构立体异构 三、烷烃的构象异构三、烷烃的构象异构HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HH HH HH HH HHHH HH HH HHH（一）乙烷的构象（一）乙烷的构象 透视式透视式 交叉式交叉式重叠式重叠式 “叉前园后叉前园后”纽曼投影式纽曼投影式（优势构象）（优势构象）（劣势构象）（劣势构象）CH3CH3乙烷的重叠式构象乙烷的重叠式构象乙烷的交叉式构象乙烷的交叉式构象制

11、作：赵旭东制作：赵旭东12.6 k J m o l-1 0 0 60 60 120 120 旋转角度旋转角度 位位能能重叠式重叠式交叉式交叉式交叉式交叉式乙烷分子构象的能量曲线乙烷分子构象的能量曲线重叠式、交叉式构象比较重叠式、交叉式构象比较（二）（二） 正丁烷的构象正丁烷的构象CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 主要构象有：主要构象有：C CHH3 3HHHHHHHHC CHH3 3C CHH3 3HHHHHHHHC CHH3 3C CH H3 3HHHHHHHH C CHH3 3C CH H3 3H HH HH HH HC CH H3 3对位交叉式对位交叉式部分重叠式

12、部分重叠式全重叠式全重叠式（劣势构象）（劣势构象）邻位交叉式邻位交叉式（优势构象）（优势构象） 稳定性：对位交叉式稳定性：对位交叉式 邻位交叉式邻位交叉式 部分重叠式部分重叠式 全重叠式全重叠式正丁烷正丁烷C C2 2-C-C3 3旋转时各种构象的能量曲线旋转时各种构象的能量曲线四、烷烃的命名四、烷烃的命名 命名法命名法（nomenclature） 普通命名法普通命名法（common nomenclature） 系统命名法系统命名法（systematic nomenclature）（一）（一） 普通命名法普通命名法碳原子数为十以内时，分别用天干碳原子数为十以内时，分别用天干“甲、乙、丙、丁、甲

13、、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸戊、己、庚、辛、壬、癸”命名。在十一个碳以上的用命名。在十一个碳以上的用中文中文数字十一、十二数字十一、十二表示表示如：如：CHCH4 4 甲烷甲烷 CHCH3 3CHCH3 3 乙乙烷烷 CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 丁烷丁烷 CHCH3 3(CH(CH2 2) )4 4CHCH3 3 己己烷烷 CHCH3 3(CH(CH2 2) )6 6CHCH3 3 辛烷辛烷 CHCH3 3(CH(CH2 2) )9 9CHCH3 3 十十一烷一烷 1. 1.直链烷烃的命名直链烷烃的命名 凡是凡是直链烷烃，直链烷烃，都在名称前加都在名称前加

14、“正正”，以区别于有支链的以区别于有支链的异构体，但是异构体，但是“正正”字通常可以省略字通常可以省略具有具有 端链的在名称前加端链的在名称前加“新新”字字 如：如： CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 正戊烷正戊烷 CHCH3 3 CHCHCHCH2 2CHCH3 3 异戊烷异戊烷 CHCH3 3CHCH3 3 CCCHCH3 3 新戊烷新戊烷 CHCH3 3CHCH3 3 2.2.带有支链烷烃的命名带有支链烷烃的命名具有具有 端链的在名称前加端链的在名称前加“异异”字字CHCH3 3 CHCH CHCH3 3CHCH3 3 CCCHCH3 3CHCH3

15、3（二）系统命名法（二）系统命名法烷基：烷基：烷烃分子中失去一个氢原子的剩余部分，其通式烷烃分子中失去一个氢原子的剩余部分，其通式为为C Cn nH H2n+12n+1 ，常用，常用R-R-表示表示C C H H3 3C C HH2 2C C H H3 3C C HH2 2C C HH3 3C C HH2 2CHCH3 3C C H HC C H H3 3C CC C HH3 3C C HH3 3甲甲 基基乙乙 基基丙丙 基基叔叔 丁丁 基基异异 丙丙 基基常见的烷基有：常见的烷基有：CHCH3 3 选主链选主链 编号编号 命名命名系统命名法适用于结构较为复杂的烷烃系统命名法适用于结构较为复杂

16、的烷烃命名原则：命名原则：“三最一简三最一简”即最长碳链，最小位次，最多取代，先简后繁即最长碳链，最小位次，最多取代，先简后繁CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH2CH3CH3选主链选主链 含有取代基最多的连续的含有取代基最多的连续的最长最长碳链为主链，碳链为主链，按按C C数命名为数命名为“某烷某烷”若最长碳链不止一条，选择其若最长碳链不止一条，选择其中含较多支链的为主链中含较多支链的为主链最长碳链，最多取代基最长碳链，最多取代基最长连续碳链有八个碳原子，该化合物母体的最长连续碳链有八个碳原子，该化合物母体的名称为辛烷名称为辛烷例例1 1：CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH

17、2CH2CH3CH3CH2CHCH2CHCH2CH2CH3CH3CH2CH3例例2 2：六个碳的主链上有六个碳的主链上有四个取代基，四个取代基，六个碳的主链上六个碳的主链上有有两个取代基两个取代基(2)H3CH2CCHCHH3CCH3CHCHCH3CH2CH3CH3(1)H3CH2CCH2CH3CH3H3CCHCHCH3CHCH3CH编号编号 从从靠近靠近取代基的一端开始，将主链上的碳原子取代基的一端开始，将主链上的碳原子依次编号为依次编号为1 1，2 2，33标出其位次标出其位次123456最小位次最小位次命名命名 主链为母体化合物，取代基的主链为母体化合物，取代基的位次与数目位次与数目及名

18、及名称之间用称之间用“-”-”短半字线连接，写于母体化合物之前短半字线连接，写于母体化合物之前CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH2CH3CH3123456CH3CH2CH2CH CH3 CH3 2 2 甲基戊烷甲基戊烷 5 4 3 2 1多个取代基如何命名？多个取代基如何命名？（1 1）当有多个）当有多个相同取代基相同取代基时，位次不能合并，名称合并，用时，位次不能合并，名称合并，用中文大写数字表明取代基的数目中文大写数字表明取代基的数目 CHCH3 3 CH CHCH CH2 2 CH CHCH CH2 2CHCH3 3 CHCH3 3 CHCH3 3 1 2 3 4 5 61 2 3

19、 4 5 6 2 , 4 2 , 4 二甲基二甲基己烷己烷 CHCH3 3 CH CH2 2 CH CHCH CH2 2 CH CHCH CH2 2 CHCH3 3 CH CH2 2CHCH3 3 CHCH3 3 7 6 5 4 3 2 17 6 5 4 3 2 1 3 甲基甲基5 乙基庚烷乙基庚烷（2 2）当有多个）当有多个不同取代基不同取代基时，将小基团的位次、名称写在前面，时，将小基团的位次、名称写在前面，大的基团的名称、位次写在后面，最后是大的基团的名称、位次写在后面，最后是母体母体名称名称“某烷某烷”CH3CHCHCHCH2CH3CH3CH2CH3CH3123456 2 , 4 2

20、, 4 二甲基二甲基3 3 乙基己烷乙基己烷例例1： CH2CH3CH3CHCH2CHCH2CH3 3-3-甲基甲基-5-5-乙基辛烷乙基辛烷 CH2CH2CH3 （注意编号注意编号） CH3CH2CH -CHCH2CH3 CH3-CH CHCH3 2,5-2,5-二甲基二甲基-3,4-3,4-二乙基己烷二乙基己烷 CH3 CH3 （注意主链注意主链） 11例例2:2:例例3: 3: 命名下列化合物或根据名称写出结构式命名下列化合物或根据名称写出结构式CH3CHCH3CHC2H5CHCH3CH3(1)（2 2） 2 2，2 2，5 5三甲基己烷三甲基己烷 课堂互动课堂互动在室温下，在室温下，C

21、 C1 1C C4 4的正烷烃为气体的正烷烃为气体 C C5 5C C6 6的正烷烃为液体的正烷烃为液体 C C1717以上的正烷烃则为固体以上的正烷烃则为固体 状态：状态：原因：原因：烷烃是非极性分子，分子间只有微弱的色散力相烷烃是非极性分子，分子间只有微弱的色散力相互吸引。从甲烷到丁烷，分子间的吸引力还不足以将它们凝互吸引。从甲烷到丁烷，分子间的吸引力还不足以将它们凝聚成液态，因此都呈聚成液态，因此都呈气态气态五、五、 烷烃的物理性质烷烃的物理性质2.2.同分异构体中，支链越多，沸点越低同分异构体中，支链越多，沸点越低（一）沸点（一）沸点bpbp1.1.一般规律：一般规律：原因：随着烷烃分

22、子量的增加，分子间作用力也增加，分原因：随着烷烃分子量的增加，分子间作用力也增加，分子就不容易脱离液面，沸点也增高子就不容易脱离液面，沸点也增高链上每增加链上每增加1 1个碳原子，沸点升高个碳原子，沸点升高20 20 3030正烷烃正烷烃 ：碳原子数目的增加，沸点相应增高：碳原子数目的增加，沸点相应增高原因：受支链的影响，分子不能紧密靠在一起，接触面原因：受支链的影响，分子不能紧密靠在一起，接触面小，小，色散力色散力比直链烷烃小比直链烷烃小原因：熔点不仅与分子间的作用力有关，还与分子在晶原因：熔点不仅与分子间的作用力有关，还与分子在晶格中排列的紧密度有关。分子越对称，分子在晶格中的排列格中排列

23、的紧密度有关。分子越对称，分子在晶格中的排列越紧密，熔点就越高越紧密，熔点就越高（二）熔点（二）熔点mpmp直链烷烃：直链烷烃： C C数数，mp mp 但含偶数碳的直链烷烃的熔点升高幅度比含奇数碳的大一些但含偶数碳的直链烷烃的熔点升高幅度比含奇数碳的大一些2.2.同分异构体：对称性较好的异构体熔点较高同分异构体：对称性较好的异构体熔点较高1.1.一般规律：一般规律：（三）密度（三）密度 随着相对分子量的增加而有所增加随着相对分子量的增加而有所增加, ,最后接近最后接近0.80.8左左右。作用力随着分子质量的增加而增加，使分子右。作用力随着分子质量的增加而增加，使分子间的距离相对地减少的缘故间

24、的距离相对地减少的缘故烷烃不溶于水，而易溶于四氯化碳烷烃不溶于水，而易溶于四氯化碳“结构相结构相似者相溶似者相溶”（四）溶解度（四）溶解度当溶剂分子之间的吸引力和溶质分子之间，以及溶剂当溶剂分子之间的吸引力和溶质分子之间，以及溶剂分子与溶质分子之间的相互吸引力相近时，溶解容分子与溶质分子之间的相互吸引力相近时，溶解容易进行易进行 燃烧： CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O =-881kJ/mol CH3CH3 + 7O2 4CO2 + 6H2O =-1538kJ/mol 高级脂肪酸： RCH2CH2R + O2 RCOOH + RCOOH （一）氧化反应（一）氧化反应六、烷烃的化学性质六

25、、烷烃的化学性质烷烃分子中只有烷烃分子中只有CC CC 单键和单键和CH CH 键，表现出键，表现出高度稳高度稳定性。定性。与强酸、强碱、强氧化剂等不发生反应与强酸、强碱、强氧化剂等不发生反应 如如CHCH4 4与与ClCl2 2在紫外光照射或在紫外光照射或 260 260 400400下下CHCH4 4甲烷甲烷ClCl2 2紫外光紫外光ClCl2 2紫外光紫外光ClCl2 2紫外光紫外光ClCl2 2紫外光紫外光CHCH3 3ClCl一氯甲烷一氯甲烷CHCH2 2ClCl2 2二氯甲烷二氯甲烷CHClCHCl3 3三氯甲烷三氯甲烷（氯仿）（氯仿）（二）卤代反应（二）卤代反应烷烃在光照、高温或

26、在催化剂作用下，可发生共价键均裂烷烃在光照、高温或在催化剂作用下，可发生共价键均裂的的自由基（游离基）反应自由基（游离基）反应卤代反应：烷烃分子中的氢原子被卤素取代的反应卤代反应：烷烃分子中的氢原子被卤素取代的反应CClCCl4 4四氯化碳四氯化碳烷烃的卤代反应机理可分为：链引发、链增长、链烷烃的卤代反应机理可分为：链引发、链增长、链终止三个阶段终止三个阶段 1.1.链引发：形成自由基链引发：形成自由基C C l l C C l l2 2C C l l氯自由基氯自由基氯游离基氯游离基（三）卤代反应的机理2.2.链增长：反应阶段，延续自由基，形成产物链增长：反应阶段，延续自由基，形成产物Cl +

27、 HCH3HCl+CH3CH3+ Cl ClCH3Cl + Cl+ClH CH2ClCH2Cl + HClCH2Cl +Cl ClCH2Cl2+ ClCHCl2H+ClCHCl2+ HCl+ Cl ClCHCl3CHCl2+ClCCl3H+ClCCl3+ HCl CCl3+Cl ClCCl4 + Cl3.3.链终止：消除自由基链终止：消除自由基Cl +ClCl2+CH3CH3CH3CH3CH3+ClCH3Cl七、重要的烷烃（一）甲烷（一）甲烷CH4 + O2 C + 2H2O不完全燃烧CO + 3H2CH4 + H2ONi725 2CH4CH CH + 3H21600甲烷大量存在于自然界，是甲

28、烷大量存在于自然界，是天然气、沼气天然气、沼气的主要成分。甲的主要成分。甲烷是无色、无臭、无味的气体，燃烧时产生烷是无色、无臭、无味的气体，燃烧时产生淡蓝色淡蓝色的火焰，生的火焰，生成成二氧化碳二氧化碳和和水，水，放出大量的热放出大量的热凡士林凡士林主要是主要是18182222个碳原子烷烃的混合物，呈软膏状半个碳原子烷烃的混合物，呈软膏状半固体，不溶于水，溶于醚和石油醚。在医药上常用作固体，不溶于水，溶于醚和石油醚。在医药上常用作软膏基质软膏基质石蜡石蜡为白色蜡状固体。医药上用于蜡疗、调节软膏的硬度、为白色蜡状固体。医药上用于蜡疗、调节软膏的硬度、中成药的密封材料，是制造中成药的密封材料，是制

29、造蜡烛的原料蜡烛的原料（二）石油醚（二）石油醚石油醚石油醚是石油产品的一种，是戊烷和己烷等低分子量烃类是石油产品的一种，是戊烷和己烷等低分子量烃类的混合物。常温下为无色澄清的液体，有类似乙醚的气味，故的混合物。常温下为无色澄清的液体，有类似乙醚的气味，故称称石油醚。石油醚。用作有机溶剂用作有机溶剂（三）凡士林（三）凡士林（四）石蜡（四）石蜡现今世界人口过快增长，人类过度依赖石油、现今世界人口过快增长，人类过度依赖石油、天然气、煤等化石能源，加速了这些资源的枯竭。天然气、煤等化石能源，加速了这些资源的枯竭。你能说说有什么新能源替代吗？你能说说有什么新能源替代吗？课堂互动课堂互动第二节 环烷烃环烷

30、烃环烷烃是指碳原子间以是指碳原子间以碳碳单键碳碳单键连接成具有连接成具有环环状状结构的结构的饱和烃饱和烃，环烷烃的，环烷烃的性质性质与饱和脂肪烃相似，与饱和脂肪烃相似，所以又叫所以又叫饱和脂环烃饱和脂环烃 环烷烃及其衍生物广泛存在于自然界中，许多环烷烃及其衍生物广泛存在于自然界中，许多药物中也有饱和脂环烃的结构药物中也有饱和脂环烃的结构 一、环烷烃的分类和命名（一）环烷烃的分类 大 环 中 环 普 通 环 小 环单 环 脂 烃 螺 环 桥 环 稠 环多 环 脂 烃根 据 环 数 的 多 少 分 为1212碳碳以上以上71271256563434单环烷烃的分子组成通式为单环烷烃的分子组成通式为C

31、 Cn nHH2n2n（n3n3）环丙烷环丙烷 环丁烷环丁烷 环戊烷环戊烷 环己烷环己烷螺螺4.54.5癸烷癸烷 二环二环4.3.04.3.0壬烷壬烷 多环烷烃又有多环烷烃又有螺环烷烃螺环烷烃和和桥环烷烃桥环烷烃之分之分桥头碳原子螺原子（二）环烷烃的命名1.单环烷烃的命名单环烷烃的命名只是在相应的烷烃之前加单环烷烃的命名只是在相应的烷烃之前加“环环”字，称字，称环某烷环某烷 环丙烷环丙烷环己烷环己烷当有取代基时，编号应使环上取代基的当有取代基时，编号应使环上取代基的位次较小，位次较小，有多有多个取代基时，以取代基碳数少为第一位个取代基时，以取代基碳数少为第一位CH3CH2CH31-1-甲基甲基

32、-2-2-乙基环戊烷乙基环戊烷 甲基环戊烷甲基环戊烷 1,3-1,3-二乙基环己烷二乙基环己烷 环上取代基复杂环上取代基复杂可将环作为取代基命名可将环作为取代基命名 1,4-1,4-二环丙基丁烷二环丙基丁烷 CH2CH2CH2CH2CH3CH2-CH2-CH2-CH21-1-环丁基戊烷环丁基戊烷 2.2.螺环烷烃的命名螺环烷烃的命名CH2CH2CH2CH2CCH2CH2螺螺3.43.4辛烷辛烷 两个环共用两个环共用一个碳一个碳原子的二环化合物叫原子的二环化合物叫螺环化合物螺环化合物根据螺环中根据螺环中所有碳原子的总和所有碳原子的总和称为称为螺某烃，螺某烃，然后把各环然后把各环的碳数（不包括螺原

33、子）用括号标出，的碳数（不包括螺原子）用括号标出，先小后大，先小后大，阿拉伯数阿拉伯数之间用圆点隔开之间用圆点隔开螺原子螺原子CH312344 4甲基螺甲基螺2.42.4庚烷庚烷123456789C H31 1甲基螺甲基螺3.53.5壬烷壬烷环上有取代基时要环上有取代基时要编号，编号，编号编号从小环从小环开始。与螺开始。与螺原子相邻的碳原子为每一顺号，同时使取代基的位次原子相邻的碳原子为每一顺号，同时使取代基的位次最小最小3.3.桥环烷烃的命名桥环烷烃的命名按成环的碳数称为按成环的碳数称为环某烷；环某烷；然后按然后按先大后小先大后小原则原则（不包括桥头碳原子）用方括号标出各桥的碳原子数（不包括

34、桥头碳原子）用方括号标出各桥的碳原子数目（在连接两个叔碳原子的三个桥链中，每一个桥链目（在连接两个叔碳原子的三个桥链中，每一个桥链上的碳原子数）上的碳原子数）二环二环4.4.0癸烷癸烷二环二环2.2.1庚烷庚烷 7123456编号从一个编号从一个桥头桥头碳开始，先循碳开始，先循最长最长的路径编到第二个桥的路径编到第二个桥头碳原子，然后编次长的，回到原来的起点桥碳原子，最后头碳原子，然后编次长的，回到原来的起点桥碳原子，最后编编最短最短的桥的桥1-1-甲基二环甲基二环4.1.04.1.0庚烷庚烷 二环二环2.2.22.2.2辛烷辛烷 12346751234567823415678二环二环3.2.

35、1 3.2.1 辛烷辛烷二、环烷烃的性质二、环烷烃的性质环烷烃的熔点、沸点、密度比同数碳原子的开链烷烃高，环烷烃的熔点、沸点、密度比同数碳原子的开链烷烃高，且随成环碳原子数且随成环碳原子数增加，增加，环烷烃的熔点、沸点也逐渐环烷烃的熔点、沸点也逐渐升高升高（一）环烷烃的物理性质（一）环烷烃的物理性质（二）环烷烃的化学性质（二）环烷烃的化学性质1.1.加氢加氢 H2Ni CH3CH2CH3802.2.加卤素加卤素环丙烷和环丁烷与溴或溴化氢环丙烷和环丁烷与溴或溴化氢易易发生发生加成加成Br2BrCH2CH2CH2BrBr2 BrCH2CH2CH2Br Br2BrCH2CH2CH2CH2Br H2N

36、i CH3CH2CH2CH3200CHCH2CH2CH3+HBrCH3CHCH2CH3BrCHCH2CCH3CH3CH3+HBrCH3CHCH3CCH3CH3Br3.3.加卤化氢加卤化氢当环丙烷的烷基取代物与卤化氢作用时开环加当环丙烷的烷基取代物与卤化氢作用时开环加合符马氏规则。环的合符马氏规则。环的断裂断裂总是总是在在最多氢和最少氢碳最多氢和最少氢碳原子之间原子之间三、环烷烃的结构和立体异构三、环烷烃的结构和立体异构（一）环烷烃的结构和稳定性（一）环烷烃的结构和稳定性现代价键理论认为：在所有的环烷烃分子，碳采取现代价键理论认为：在所有的环烷烃分子，碳采取spsp3 3杂化，键角都接近杂化，键

37、角都接近1091092828。正常键角的任何偏差就会正常键角的任何偏差就会产生产生角张力角张力在环丙烷分子中。由于几何形状的限制，成键的电子云在环丙烷分子中。由于几何形状的限制，成键的电子云并不沿轴乡向重叠，而是形成了一种弯曲键，称并不沿轴乡向重叠，而是形成了一种弯曲键，称香蕉键香蕉键环的稳定性可归纳如下：环的稳定性可归纳如下： 三元环最不稳定，四元环次之三元环最不稳定，四元环次之 在在1010环以内，环以内，6 6元环最稳定元环最稳定 七环以上的环也是稳定的七环以上的环也是稳定的105.5o（二）环烷烃的顺反异构（二）环烷烃的顺反异构环烷烃分子中由于成环的键不能自由旋转，故当环上两环烷烃分子中由于成环的键不能自由旋转，故当环上两个碳原子连有两个不同的基团时，就会产生个碳原子连有两个不同的基团时，就会产生顺反异构顺反异构顺顺- -, ,- -二甲基环丙烷二甲基环丙烷CH3HHH3CCH3HHH3C反反- - , ,- -二甲基环丙烷二甲基环丙烷 （三）环已烷的构象（三）环已烷的构象 环已烷分子中典型的构象有两种环已烷分子中典型的构象有两种 一种是一种是椅式构象椅式构象（chair conformationchair conformation） 另一种为另一种为船式构象船式构象（boat conformationboat con