第十二章環烴(cyclichydrocarbon)第一節脂環烴(alicyclichydrocarbon)

一、脂環烴的分類和命名

1.分類(Classification)

根據飽和程度，脂環烴分為飽和脂環烴和不飽和脂環烴。根據環數多少分類，分為單環脂烴和多環脂烴。單環烷烴可分為大環(C數≥12)、中環(C8～C11)、普通環(C5～C7)和小環(C3~C4)。2.命名(Nomenclature)單環烷烴：環某烷若有取代基時編號：使取代基的位次編號符合“最低（小）位次組”，不同取代基按英文首字母順序列出。命名：取代基位次-取代基名環某烷一、脂環烴的分類和命名

環丙烷

環丁烷

環戊烷

環己烷2.命名(Nomenclature)一、脂環烴的分類和命名1-乙基-2-甲基環戊烷1-異丙基-4-甲基環己烷（萜烷）2.命名(Nomenclature)一、脂環烴的分類和命名環己-1,3-二烯3-乙基環戊烯5-甲基-環己-1,3-二烯2.命名(Nomenclature)一、脂環烴的分類和命名例題1：對化合物，命名正確的是（）。A．3-甲基-環戊-1,4-二烯B．2-甲基-環戊-1,3-二烯C．5-甲基-環戊-1,3-二烯D．1-甲基-環戊-2,4-二烯C2.命名(Nomenclature)一、脂環烴的分類和命名二、環烷烴的結構(StructuresofCycloalkanes)

（一）小環的結構（二）環己烷的構象

(ConformationofCyclohexane)椅式

船式二、環烷烴的結構(StructuresofCycloalkanes)

（二）環己烷的構象axialbonds(a);equatorialbonds(e)（二）環己烷的構象（二）環己烷的構象穩定構象構象難轉變（二）環己烷的構象（三）十氫化萘的構象和構型（四）環烷烴的順反異構

(Cis-TransIsomerisminCycloalkanes)cis-1,2-二甲基環丙烷trans-1,2-二甲基環丙烷trans-1,3-二甲基環丁烷cis-1,3-二甲基環丁烷三、脂環烴的性質

(PropertiesofAlicyclicHydrocarbons)（一）物理性質（二）化學性質1.氫化反應1.氫化反應（二）化學性質2.鹵化反應（二）化學性質3.加氫鹵酸（二）化學性質例題2：？（二）化學性質四、萜類化合物

萜類(terpene)是一類天然的烴類化合物。它們的分子中都含有異戊二烯的基本單元，其通式為(C5H8)n。或定義為：凡是由異戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式，均稱為萜類化合物。第二節芳香烴(AromaticHydrocarbon)

芳香烴簡稱芳烴。它是芳香族化合物的母體。

芳香族化合物包括具有苯環結構(苯型)或不具苯環結構(非苯型)但有芳香性的一類化合物。按照它們的結構中所含苯環數目和連接方式，苯型芳香烴又可分為單環芳香烴和多環芳香烴兩類。單環芳香烴苯甲苯二甲苯第二節芳香烴(AromaticHydrocarbon)多環芳香烴多苯代脂烴聯苯和聯多苯稠環芳香烴第二節芳香烴(AromaticHydrocarbon)一、苯的結構(StructureofBenzene)凱庫勒式實驗證實如何解釋？一、苯的結構(StructureofBenzene)

苯分子為平面正六邊形，所有碳碳鍵、碳氫鍵鍵長相等，鍵角也相等。實驗測得：一、苯的結構(StructureofBenzene)1.所有碳原子均為SP2雜化，分別與相鄰的碳、氫形成σ鍵。2.各個碳原子剩下的P軌道相互平行，相互重疊，形成閉和的共軛大π鍵。理論解釋：結構特點：閉和的共軛大π鍵—非常穩定。苯環平面上下各有一個環形電子云—電子云密度大。苯的芳香性—難加成，難氧化，易親電取代一、苯的結構(StructureofBenzene)化學特性：二、苯同系物的異構現象和命名甲苯乙苯乙烯基苯乙炔基苯鄰二甲苯

間二甲苯

對二甲苯ortho,o

meta,mpara,p連三甲苯偏三甲苯均三甲苯C6H5-苯基C6H5CH2-芐基二、苯同系物的異構現象和命名例題3：苯具有特殊的“芳香性”，表現為:（）A．易取代，難加成

B．易氧化，難取代C．易加成，難取代D．易加成，難氫化A例題4：某烴的分子式為C6H6，該化合物可能的分子結構式為（）。B二、苯同系物的異構現象和命名（一）物理性質（二）化學性質1.取代反應2.氧化反應3.加成反應二、苯及同系物的性質（1）鹵代反應(Halogenation)

（二）化學性質1.取代反應（1）鹵代反應（二）化學性質1.取代反應（2）硝化反應(Nitration)（二）化學性質1.取代反應（2）硝化反應2-甲基-1,3,5-三硝基甲苯（TNT）（二）化學性質1.取代反應（3）磺化反應(Sulfonation)（二）化學性質1.取代反應（3）磺化反應（二）化學性質1.取代反應（4）烷基化反應(Alkylation)（二）化學性質1.取代反應（4）烷基化反應（二）化學性質1.取代反應（5）酰基化反應(Acylation)（二）化學性質1.取代反應（5）酰基化反應（二）化學性質1.取代反應？例題5：（二）化學性質例題6：乙烯基苯與Br2/CCl4反應的主要產物是（）。C（二）化學性質2.氧化反應(Oxidationreaction)（二）化學性質2.氧化反應(Oxidationreaction)（二）化學性質例題7：下列化合物既能使KMnO4溶液褪色，又能使溴水褪色的是（）。C例題8：用KMnO4氧化后，得鄰苯二甲酸的是（）:B（二）化學性質例題9：從甲苯生成苯甲酸，下列所用的試劑最合適的是（）。A.KMnO4

/H2SO4

B.H2SO4/HNO3

C.Br2

/FeBr3

D.濃H2SO4A（二）化學性質3.加成反應加成反應難進行！（二）化學性質四、苯環上親電反應的歷程（一）鹵代X+（二）硝化+NO2（三）磺化SO3（四）烷基化R+（五）酰基化R+C=O(MechanismoftheElectrophilicAromaticSubstitutionReactions)

σ-配合物四、苯環上親電反應的歷程定位效應：苯環上原有的基團對苯環電子云密度的影響，以及對新取代基進入苯環位置的支配作用。定位基：苯環上原有的基團。五、苯環上親電反應的定位規律（一）第一類定位基（鄰、對位定位基）1、結構特征：與苯環直接連接的原子不含重鍵（苯除外），且多數含有未共用電子對2、作用：活化（-X除外）苯環，使親電取代反應更易進行，且使引入的取代基在該類基團的鄰位和對位，生成兩種取代產物五、苯環上親電反應的定位規律常見的鄰、對位定位基強弱順序：

-N(CH3)2

>-NH2>-OH>

-OCH3

>-NHCOCH3

>

-O-COCH3

二甲氨基

氨基

羥基

甲氧基

乙酰氨基乙酰氧基>-R>

-Cl>-Br

>

-I

烷基

氯

溴

碘

-X：鈍化苯環五、苯環上親電反應的定位規律（一）第一類定位基（二）第二類定位基（間位定位基）1、結構特征：與苯環直接連接的原子含有重鍵（雙鍵或叁鍵），或帶有正電荷2、作用：鈍化苯環，使親電取代反應更難進行，且使引入的取代基在該類基團的間位。五、苯環上親電反應的定位規律常見的間位定位基強弱順序：-N+(CH3)3

>-NO2

>

-CN>-SO3H>

-CHO(-COR)>-COOH三甲銨基

硝基

氰基

磺酸基

醛(酮)基

羧基>-COOR

酯基（二）第二類定位基五、苯環上親電反應的定位規律（三）對苯環取代定位規律的解釋1.鄰對位取代基的定位效應

除鹵素外，其它取代基多是斥電子基團，能使鄰對位的電子云密度增高，更易接受親電試劑的進攻。五、苯環上親電反應的定位規律誘導效應共軛效應超共軛效應2.間位取代基的定位效應

這類取代基多是吸電子基，能使苯環上的電子云密度降低，親電反應的活性下降。鄰、對位上的電子云密度降低更多，間位的電子云密度相對較大，親電反應主要發生在間位。（三）對苯環取代定位規律的解釋五、苯環上親電反應的定位規律-I效應-C效應（四）二取代苯的取代定位規律同類基團，強者為主五、苯環上親電反應的定位規律不同類基團，一類為主（四）二取代苯的取代定位規律同類基團，強者為主五、苯環上親電反應的定位規律位阻小為主不同類基團，一類為主（四）二取代苯的取代定位規律同類基團，強者為主五、苯環上親電反應的定位規律一、萘(Naphthalene)

（一）結構（二）物理性質

萘為白色片狀結晶，熔點80℃，沸點218℃。能揮發。不溶于水，而能溶于有機溶劑中。第三節多環芳香烴（三）化學性質1.取代反應

萘可發生與苯類似的親電取代反應，一般在α-C上進行。例如，鹵化和硝化反應。磺化則根據溫度不同，產物也不同。一、萘(Naphthalene)

2.加成反應

加成反應比苯容易，但相對烯烴也難得多（三）化學性質一、萘(Naphthalene)

3.氧化反應比苯容易被氧化，但比烯烴難。66（三）化學性質一、萘(Naphthalene)

有間位取代基的環，不易被氧化；有鄰對位取代基的環，易被氧化難被氧化易被氧化673.氧