环戊烷及其以上的环烷烃，分子中碳碳之间的键角保持 或接近109°28′。都是稳定的。
成键的电子云并不沿轴向重叠，而是形成一种弯曲键。 造成重叠程度小, 键能下降,产生角张力。
开链或较大脂环化合物 中轨道可达到最大重叠
Banana bond
环丙烷分子中 轨道部分重叠
H
H
C
105.5°
H
60°
H
C
C
CH2
亚甲基
CH
次甲基
系统命名法
关键是如何确定主链和处理取代基的位置
分三步：一选主链、二编号、三写全称。 1.选主链(母体)：选取代基最多的最长碳链 2.编号： 从靠近取代基一端开始 3.写全称：按先小后大,把取代基的位次、数
目及名称列在母体前。
在英文命名中，取代基按词首的字母排列顺序先后列出
烷烃系统命名法的要点：
张力学说：
1885年，Baeyer AV 假定，环烷烃具有平面正多边形的结构 ：
60° 90° 108° 120°
128.6 135°
• 环上C－C之间的键角偏离正常键角109°28′，
•环丙烷每个键必须向内偏转24.75°,就会产生角张力。
•环丁烷、环己烷分别向内偏转9.75°, 0.75°。
•环己烷每个键向外偏转5.25°。
第二节、烷烃的命名
（一）普通命名法 （二）系统命名法（IUPAC法）
（一）普通命名法
• 1~10以内的碳原子数用天干字表示：
甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、 壬、癸。从十一个碳原子开始用中文数
字表示。
• 直链的烷烃称“正某烷”，“正”（n-）一般 略去。如：
CH3CH2CH3
丙烷
CH3(CH2)10CH3 十二烷
CH3 CH3
伯碳(1°)：只与1个C直接相连, 一级碳原子
仲碳(2°)：只与2个C直接相连, 二级碳原子
叔碳(3°)：只与3个C直接相连, 三级碳原子
季碳(4°)：只与4个C直接相连, 四级碳原子
伯氢(1°H)：伯碳上பைடு நூலகம்H 仲氢(2°H)：仲碳上的H 叔氢(3°H)：叔碳上的H
不同类型的氢 反应活性不一样
烃（Hydrocarbons)
仅有C、H元素的有机化合物
烃的分类
饱和烃—烷烃
烯烃 脂肪烃 不饱和烃
炔烃 脂环烃 烃
芳香烃
苯型芳香烃 非苯型芳香烃
第一节 同系列和同分异构现象
一、同系列和同系物
烷烃（alkane）：只有C、H元素 组成，碳原子均以单键相连而成化合 物。
• 烷烃的分子通式为CnH2n+2 • 相邻两同系物之间的组成差别(CH2)
(CH3)2CHCHCH(CH3)2
3-环丙基戊烷 3-cyclopropylpentane
2,4-二甲基-3-环戊基戊烷 3-cyclopentyl-2,4-dimethylpentane
2、单环螺环烷烃的系统命名
脂环烃分子中两个碳环共用一个碳原子称为 螺环烃，共用的碳原子称为“螺原子”。
螺[3.4]辛烷
•偏差角越大张力越大，分子越不稳定。
张力学说得出结论：
三、四元环为张力环，所以不稳定， 易开环；
五、六元环键角接近109°28′，所 以不易开环，化学性质稳定。
七、八元环也为张力环。 实际上七、八元环化学性质较稳定。
张力学说是错误的。
现代理论解释：
环烷烃分子中的碳原子采取sp3杂化；除了环丙烷以外， 其它环烷烃的碳原子都不在同一平面上。
CH3
新己烷 (neohexane)
（二） 系统命名法
系统命名法是根据国际纯粹和应用 化学联合会（IUPAC）命名原则，并 结合我国的文字特点而制定的《有机 化学命名原则》
1. 常见烃基的命名
烃基：烃分子中去掉一个氢原子所剩下的原 子团称为烃基。
脂肪烃基：用“R-”表示。
芳香烃基：用“Ar-”表示。
CH3CH2CHCH2CHCH3 CH3CH2 CH3
2-甲基-4-乙基己烷 （4-ethyl-2-methylhexane）
（三）含复杂支链的烷烃
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
CH3CH2CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CH3
CH3
CH3
1' 2' 3'
C CH2CH3
CH3
3-甲基-6-（1,1-二甲基丙基）癸烷
环炔烃
2).根据环数多少分
C3-C4 小环
C5-C6 普通环
根 单环烷烃
据
C7-C12 中环
环
C13以上 大环
数
多
少 分
多环烷烃 桥环 螺环
1、单环烷烃的系统命名
环丙烷 cyclopropane
乙基环戊烷 ethylcyclopentane
CH3CH2CHCH2CH3
1-甲基-4-异丙基环己烷 1-isopropyl-4-methylcyclohexane
306
289
乙烷交叉式构象称为优势构象。
Ⅱ
Ⅲ
12.6kj/mol
Ⅰ
Ⅳ
乙烷分子是处于交叉、重叠以及介于两者之间的无数构 象的动态平衡混合体系，但各种构象体存在的比率不同。
2. 丁烷的构象
丁烷构象的能量曲线
全重叠式 邻位交叉式 部分重叠式 对位交叉式 各种构象的能差不大，室温下可迅速转化。对位交
叉式约占70%，邻位交叉式约占30%，其他构象所占
称同系差。
二、同分异构现象
同分异构现象(isomerism)是指分子
式相同，因分子中各原子间的连接顺序和方 式不同或空间位置不同而产生异构的现象。
构造异构：分子中原子间的连接次序、结合方式
异
构
碳架异构
现 象
位置异构
官能团异构（包括互变异构）
立体异构：构造相同，原子在空间排布方式不同
构型异构 构象异构
或3-甲基-6-1',1'-二甲基丙基癸烷
练习：命名或写结构：
CH3 CH2CH3 CH3-CH-CH-CH2-CH-CH3
CH3
2,5-二甲基-3-乙基己烷 （3-ethyl-2,5-dimethylhexane）
(四)、环烷烃的系统命名
环烷烃的分类
环烷烃 1).根据分子的不饱和程度分 环烯烃
1
9
3
8
6
4
7
5
双环[4.4.0]辛烷 bicyclo[4.4.0]decane
1 2
7 83
Cl 6 5 4
1-甲基-2-乙基-6-氯二环[3.2.1]辛烷 6-chloro-2-ethyl-1-methyl bicyclo[3.2.1]octane
第三节、烷烃结构
烷烃（alkane）：只有C、H元素 组成，碳原子均以单键相连而成化合 物。
构造异构：分子中原子间的连接次序、结合方式
异
构
碳架异构
现 象
位置异构
官能团异构（包括互变异构）
立体异构：构造相同，原子在空间排布方式不同
构型异构 构象异构
顺反异构 旋光异构
构象异构(conformational isomerism)
因单键旋转而使分子中原子或基团在空间产生不 同的排列形象称为构象。
透视式
5 3
4
1 6
2
纽曼投影式
1
2
6
3
4
5
4
1
56
3
2
1
2 4
6
3
5
椅式
船式
P54-55 扭船式得内容不要求！
椅式构象：所有相邻的氢都处于交叉式构象， 再加上环的对角上的氢原子距离最大，有较高的 稳定性。
船式构象：C２－C３、C５－C６之间的氢处于重 叠式状态，产生的相斥力较大。因此船式不如椅 式稳定。
带 有 支 链 时 ， 可 用 “ 异 ” （ iso- ） 、 “新” （neo-） 等字表示：
含有 CH3 CH 基，而别无其它支链的
CH3
烷烃，则按碳原子总数称“异某烷”。
烷烃的英文名称（了解）： 表示碳原子数的词头+ane词尾组成。
methane（甲烷） heptane （庚烷） ethane （乙烷） octane （辛烷） propane（丙烷） nonane （壬烷） butane （丁烷） decane （癸烷） pentane （戊烷） undecane（十一烷） hexane （己烷） dodecane （十二烷）
环己烷船式的内能要比椅式高29.7kJ/mol。
H H
CH2
H H
H
H
CH2
椅式
2、 椅式构象中的a、e键
在12个碳氢键中，有6个键与对称轴平 行，叫直立键或称ａ键。另外6个键几乎垂 直于对称轴，叫做平伏键或ｅ键。
3、翻环作用
当环己烷的一个椅式构象转变为另一个椅
式构象时，原来的ａ键将转变为ｅ键，而
• 直链烷烃：与普通命名法相似。 • 支链烷烃： “长”、“多”、“小”。
即选择最长的碳链作为主链，使 主链上有尽可能多的取代基，使 取代基的位次较小。
编号：从靠近取代基的一端开始编号。
CH3CH2CHCH2CHCH3 CH3 CH3
2，4-二甲基己烷 2,4-dimethylhexane
（相同的取代基合并）
命名时按成环碳原子总数称: “螺[x.y]某烷 / 烯” (x < y) 。
编号从小环中与螺原子相邻的一个碳原子开始，经 螺原子再到大环.
81 7
2
6
4
5
3
Cl
5-氯螺[3.4]辛烷
7
61 2