Pt
H2 300℃
CH3CH2CH2CH2CH3
反应生成的有支链的化合物稳定：
CH2CH2CH2CH3
(B) 加卤素或卤化氢
+ Br2 C Cl4
BrCH2CH2CH2Br
+ HBr H 2O
CH3CH2CH2Br
• 环丙烷的烷基衍生物与HX加成，环的破裂发生在含 H最多和最少的两个碳原子之间，且符合马氏规律.
5.2.1 环烷烃的反应
(1) 取代反应 --在光或热的引发下发生卤代反应.
光
+ Cl2
Cl + HCl
光
+ Cl2
Cl + HCl
热
+ Br2
Br + HBr
(2) 开环反应--也叫加成反应.
(A) 催化加氢
+
H2
Ni 80℃
CH3CH2CH3
Ni
+ H2 200℃ CH3CH2CH2CH3
+
5.3 环烷烃的环张力和稳定性
(1) 烷烃每增加一个CH2,燃烧热增值基本一定,平均为 658.6 kJ/mol.
双环[2.2.1]庚烷
例2: 例3:
双环[2.1.0]戊烷
双环[3.1.1]庚烷
(d) 环上碳原子编号:从一个桥头碳原子(含)开始,先编 最长的桥至第二个桥头,再编余下的较长的桥,回到 第一个桥头;最后编最短的桥.
(e) 编号的顺序以取代基位置号码加和数为较小.
例4:
例5:
6-甲基双环[3.2.2]壬烷 1,7-二甲基双环[3.2.2]壬烷
例6: 8,8-二甲基双环[3.2.1]辛烷
例7: 双环[2.2.2]-2,5,7-辛三烯
5.2 脂环烃的性质
(一) 物理性质
• 环烷烃的熔点和沸点都比相应的烷烃要高一些. • 相对密度也比相应的烷烃高,但比水轻.
(二) 化学性质 • 脂环烃的化学性质与相应的脂肪烃类似. • 具有环状结构的特性
带有侧链的环烯烃命名:
CH3
6 CH3
5
1
4
2
3
1,6-二甲基-1-环己烯
CH3
5
4
1
3
2
5-甲基-1,3-环戊二烯
(3) 双环化合物--分子中含有两个碳环.
• 其中两个碳环共用一个碳原子的叫螺化合物. • 共用两个或以上碳原子的叫桥环化合物.
螺原子
螺[2.4]庚烷
桥桥头头碳碳
双环[2.2.1]庚烷
环戊烯
环辛炔
1,3-环己二烯
带有侧链的环烯烃命名:
(A) 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1;
(B) 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编 号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位 置号码的加和数为最小.
CH3
1
6
2
H3C 3 2 1
5
3

4
6
5
1-甲基-1-环己烯
3-甲基-1-环己烯
例: 1,4-二甲基环己烷
顺-1,4-二甲基环己烷
反-1,4-二甲基环己烷
(2) 环烯(炔)烃 --脂环烃的环上有双键(或叁键).
• 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取 代基.
• 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最 小.
• 对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键 位置可不标.
CH2CH2COOH
O3
Zn, H2O CH2CH2CHO
CH2CH2CHO
(3) 共轭环二烯烃的双烯合成反应
• 与某些不饱和化合物发生双烯合成反应. 例1:
环戊二烯 例2:
•双环[2.2.1]-5-庚烯-2-羧酸甲酯
•双环[2.2.1]-2,5-庚二烯
• 下列反应中哪些是能进行的？写出产物.
不能发生，因为S-反式的共轭 双烯烃不能发生A-D反应
(A) 螺化合物的命名:
(a) 组成环的碳原子总数命名为“某烷”,加上词头“螺 ”.
(b) 再把连接于螺原子的两个环的碳原子数(不含螺原子 ),按由小到大的次序写在“螺”和“某烷”之间的方 括号里,数字用圆点分开.螺原子
例1:
螺[2.4]庚烷
例2: 螺[3.4]辛烷
(c) 带支链的螺烷 --螺环上的编号,从连接螺原子(不 含)上的一个碳开始,先编较小的环,然后经过螺原子 再编第二个环.编号的顺序以取代基位置号码加和数 最小为原则.
例3:
5-甲基螺[2.4]庚烷
(B) 双桥环化合物的命名 (a) 都有两个“桥头”碳原子(即两个环共用的碳
原子)和三条连在两个“桥头”上的“桥”. (b) 组成环的碳原子总数命名为某烷,加词头双环. (c) 各“桥”所含碳原子数目,按由大到小的次序
写在“双环”和“某烷”之间的方括号里.
桥头碳
例1:
•环丙烷 CH2-CH2
简写:
CH2
•环丁烷 CH2-CH2 简写:
同 分
CH2-CH2
异
•甲基环丙烷 CH2
简写:
构 体
CH-CH3 CH2
CH3
•命名(与烷烃相似):
(A) 以碳环作为母体,环上侧链作为取代基命名;
(B) 环状母体的名称是在同碳直链烷烃的名称前
加一“环”字.
(C) 取代基较多时,命名时应把取代基的位置标出.
CH3—CH—CH2 + HBr CH2
CH3CHCH2CH3 Br
•四碳环不易开环，在常温下与卤素，卤化氢不反应。
(3) 氧化反应:
• 在常温下，环烷烃与一般氧化剂(KMnO4,O3)不反 应；
• 在加热，强氧化剂作用或催化剂存在时，可用空气
氧化成各种氧化产物：
例:
O
HNO3
CH2CH2COOH Ba(OH)2 CH2CH2COOH Δ
(D) 环上碳原子编号,以取代基所在位置的号码最
小为原则. 例1:
CH3
5
1 CH3
2
4
3
1,2-二甲基环戊烷
• 例2:
例3:
1-甲基-3-乙基环己烷
1,1,4-三甲基环己烷
**小取代基为1位.
环烷的顺反异构:
由于碳原子连接成环,环上C-C单键不能自由旋转. 只要环上有两个碳原子各连有不同的原子或基团, 就有构型不同的顺反异构体.
5.2.2 环烯烃和环二烯烃的反应
(1) 环烯烃的加成反应
• 易发生加氢,加卤素,加卤化氢和加硫酸等反应.
Br Br
例:
+ Br2 CCl4
CH3 + HI
H3C I
(2) 环烯烃的氧化反应
• 环烯烃的双键易被氧化剂(KMnO4,O3等)氧化而断 裂成开链的氧化产物:
例:
KMnO4
H3C CHCH2COOH
有机化学 Organic Chemistry
教材:徐寿昌 主编 高等教育出版社
第五章 脂环烃
制作：杨云峰 副教授
中北大学理学院化学系
第五章 脂环烃
5.1 脂环烃的定义和命名
脂环烃-结构上具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相 似的烃类,总称脂环烃.
(1) 环烷烃--饱和的脂环烃叫环烷烃.通式CnH2n.