1、 環烷烴（脂環烴）第一節第一節 脂環烴的分類和命名脂環烴的分類和命名一、定義：一、定義：碳干為環狀性質與開鏈烴相似的烴類。碳干為環狀性質與開鏈烴相似的烴類。二、分類：二、分類： 飽和脂環烴環烷烴不飽和脂環烴環烯烴、環炔烴按官能團按環大小小環（C3、C4)普通環（C5C7）中環（C8C12）大環（C12)小環（C3、C4)普通環（C5C7）中環（C8C12）大環（C12)按環數單環: 如CH2CH2CH2(環丙烷）、(環己烷）二環：如 (十氫萘）又叫二環4.4.0癸烷多環：二環以上。 如 金剛烷按環的連接方式稠環：共有2個碳 如十氫萘螺環：共有1個碳 如橋環：共有2個以上碳原子 如環數：使環狀化

2、合物變成開鏈化合物所需打破的碳碳鍵的數目。按環大小三、命名三、命名( (一一) )單環單環1 1、以環烷烴為母體的稱、以環烷烴為母體的稱“環某烷環某烷”，編號以取代基，編號以取代基最小的為最小的為1 1；2 2、不飽和鍵在環中出現，稱、不飽和鍵在環中出現，稱“環某某環某某”，不飽和，不飽和C C編號最小，同時保證其他取代基位次最小；編號最小，同時保證其他取代基位次最小；3 3、側鏈復雜或較長，則可將環作為取代基；、側鏈復雜或較長，則可將環作為取代基；4 4、立體構型。、立體構型。（二）多環（二）多環1 1、螺環化合物：兩環僅共用一個、螺環化合物：兩環僅共用一個C C 螺螺 1 1）以近螺原子開

3、始編號，先小環再大環；）以近螺原子開始編號，先小環再大環；2 2）盡可能使取代基處在最小的位次；）盡可能使取代基處在最小的位次；3 3） 中注明環中除螺原子外各環的碳數；中注明環中除螺原子外各環的碳數；4 4）取代基寫螺前，官能團位次）取代基寫螺前，官能團位次 后，其他順序后，其他順序不變。不變。注：不寫螺原子位次及環字注：不寫螺原子位次及環字! !2 2、橋環化合物：兩環僅共用兩以上個、橋環化合物：兩環僅共用兩以上個C C 某橋某橋 1 1）以橋頭碳原子開始編號，先大環再小環（通）以橋頭碳原子開始編號，先大環再小環（通過另一個橋頭碳）；過另一個橋頭碳）；2 2）盡可能使取代基處在最小的位次；

4、）盡可能使取代基處在最小的位次；3 3） 中注明橋頭碳之間的碳數；中注明橋頭碳之間的碳數；4 4）破壞幾個）破壞幾個C-CC-C后成直鏈則為幾環，其他不變。后成直鏈則為幾環，其他不變。3 3、稠環化合物：兩環共用兩個、稠環化合物：兩環共用兩個C C原子。原子。第二節第二節 脂環烴的性質脂環烴的性質一、物性：熔沸點，密度等均高于相應的開鏈烴。一、物性：熔沸點，密度等均高于相應的開鏈烴。原因：原因：1 1、對稱性高（排列緊密）、對稱性高（排列緊密） 2 2、有限制因素。、有限制因素。二、化性：二、化性：（一）一般（一）一般1. 1. 環烷烴的鹵代環烷烴的鹵代2. 2. 環烯烴的加成環烯烴的加成3.

5、 3. 環烯烴的氧化環烯烴的氧化H2CCH2CH2+ Cl2hH2CCHCH2Cl+ HCl+ Br2BrBrO3Zn/H2OCH3COCH2CH2CH(CH3)CHO（二）特殊（環烷）（二）特殊（環烷）1 1、加成反應（類似烯、加成反應（類似烯) )1 1）催化氫化）催化氫化2 2）親電加成）親電加成A A、與、與X X2 2的加成的加成 室溫即可室溫即可 室溫不反應室溫不反應環越大越不易反應環越大越不易反應! ! CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3H2,NiH2,Ni80 C120 CH2,Ni300 C Br2Br2CCl4BrBrBrBrCCl

6、4B B、與、與HXHX（馬氏）（馬氏）斷裂取代基最多和最少的斷裂取代基最多和最少的C-CC-C鍵！鍵！ HBrBrBr HBr HBr HBr HBrBrBrBrBrC C、與、與H H2 2SOSO4 42 2、氧化（反烯）、氧化（反烯）結論：小環像烯，大環像烷，六元環以上更穩定！結論：小環像烯，大環像烷，六元環以上更穩定！ H2SO4OHH2O KMnO4 KMnO4H+COOHCH3COOHO3OOO3OH第三節第三節 脂環烴制備脂環烴制備一、芳香烴還原一、芳香烴還原二、合成二、合成（一）偶聯（一）偶聯1 1）拜爾閉環法）拜爾閉環法 合成環丙烷合成環丙烷+H2+H2BrBrZn（Na）

7、C(CH2Br)4ZnBrBrK2)2)格氏試劑格氏試劑二、二、D-AD-A反應（六元環和橋環）反應（六元環和橋環）優點：立體專一性優點：立體專一性ClClMgTHFMgClMgClCF3SO3Ag+ +CNCN+ +OOOOOO三、卡賓合成三、卡賓合成四、脂環烴之間的轉化四、脂環烴之間的轉化CH2N2CH2+N2CCCCCH2+CH2+AlCl3第四節第四節 脂環烴的結構脂環烴的結構一、拜爾張力學說一、拜爾張力學說（一）正多邊形，夾角假定（一）正多邊形，夾角假定109.28109.28（二）夾角與（二）夾角與109. 28 109. 28 相差時，產生角張力相差時，產生角張力 spsp3 3

8、 碳原子鍵角應為碳原子鍵角應為109109。28, 28, 任何與此正常鍵角的任何與此正常鍵角的偏差，都會引起分子的張力，這種張力具有力圖恢復正常偏差，都會引起分子的張力，這種張力具有力圖恢復正常鍵角的趨勢。我們把這種張力叫鍵角的趨勢。我們把這種張力叫角張力角張力。穩定性：環丙烷穩定性：環丙烷 環丁烷環丁烷 環己烷環己烷 環戊烷環戊烷（三）環己烷以上，環越大越不穩定。（三）環己烷以上，環越大越不穩定。二、環烷烴的燃燒熱和相對穩定性二、環烷烴的燃燒熱和相對穩定性（一）環丙烷（一）環丙烷 環丁烷環丁烷 環戊烷環戊烷 環己烷環己烷（二）環己烷特別穩定（二）環己烷特別穩定張力學說的局限性：張力學說的局限性：1 1、正多邊形共面錯誤；、正多邊形共面錯誤；2 2、環越大越不穩定。、環越大越不穩定。現代共價鍵的解釋：現代共價鍵的解釋：1 1、沿對稱軸方向重疊的鍵，重疊最大；、沿對稱軸方向重疊的鍵，重疊最大；2 2、C-CC-C并非形成完全重疊，而是形成彎鍵；并非形成完全重疊，而是形成彎鍵；3 3、彎鍵電子云分布外側，易于親電試劑進攻；、彎鍵電子云分布外側，易于親電試劑進攻；4 4、P P成分越大，能量越高。成分越大，能量越高。三、其他環的構象