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第五章脂环烃
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主要内容
、异构和命名






、异构和命名
根据分子内环的数目分为:单环
双环
多环
在单环体系中分为:小环(C3-C4)
普通环(C5-C7)五环和六环最普遍
中环(C8-C11)
大环(≥C12)
环烷烃、环烯烃和环炔烃
简写成:
环丙烷环戊烯
简写成:
分子式为C5H10有碳架异构、顺反异构、旋光异构(旋光异构在后面再谈)
环戊烷甲基环丁烷 1,1-二甲基环丙烷
乙基环丙烷顺-1,2-二甲基环丙烷反-1,2-二甲基环丙烷
桥环化合物:共用两个以上碳原子的多环烃。
二环[]庚烷二环[,6]庚烷
螺环烃:两个共有一个碳原子的化合物。
螺[]辛烷螺[]-1,6-癸二烯

1880年以前只知道五元环和六元环;1883年Perkin合成
了三元环和四元环。
1885年 :成环的碳原子处在
同一平面,碳原子键角偏离109°28′后,产生一种恢复
正常键角的力称为张力。
三元环四元环五元环六元环
偏转角度 24°44′ 9°44′ 44′-5°16′
2
109°28′-内角
说明: 偏转角度=
但事实上五元环、六元环和更大的脂环烃都是稳定的,
张力学说存在缺陷。以现在角度看,三元环的张力能由
于:


,电子云重叠减少,内能升高。
1930年,用热力学方法,测量脂环烃的燃烧热:
名称每个亚甲基的燃烧热(-1)
环丙烷
环丁烷
环戊烷
环己烷
环庚烷
直链烷烃
环丁烷
环戊烷


1918年 ,提出环
已烷的六个碳原子都保持正常键角109°28′的椅
式和船式构象
椅式构象:
特点:有6个a(axial)键,6个e(equatoial)键,环中相
邻碳原子的碳碳键和碳氢键都处于邻位交叉式。
船式构象:
C1与C4碳原子上氢原子相对距离只有183pm远小于范德
华半径之和(248pm),产生斥力。C2、3、5、6在同一个平面
有两个全重叠构象。
扭船式构象:所有扭转角都是30°,三个全重叠,三个邻
交叉。