《有机化学及实验教学课件全套-环烷烃-考研试题文档资料系列.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学及实验教学课件全套-环烷烃-考研试题文档资料系列.ppt（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、Chapter IVCycloalkanes 4.1 Classification,Isomerism&Nomenclature 4.2 Structure 4.3 Spectrum Data&Physical Properties 4.4 Chemical Reactions 4.5 Preparation of Cycloalkanes 4.1 Classification,Isomerism&Nomenclature4.1.1 Classification按环的按环的按环的按环的大小大小大小大小：小环：小环：小环：小环：C3 C3 C4 C4 普通环：普通环：普通环：普通环：C5C5 C
2、7C7 中环：中环：中环：中环：C8C8 C12 C12 大大大大 环：环：环：环：C13C13 按不饱和度按不饱和度按不饱和度按不饱和度：环烷：环烷：环烷：环烷：C Cn nHH2n2n 环烯：环烯：环烯：环烯：C Cn nHH2n-22n-2 环炔：环炔：环炔：环炔：C Cn nHH2n-42n-4按按按按环的数目环的数目环的数目环的数目：单环单环单环单环 多环多环多环多环螺环烃螺环烃稠环烃稠环烃桥环烃桥环烃“环环”4.1.2 Isomerism环的大小及侧链长短与位置变化环的大小及侧链长短与位置变化C5H104.1.3 Nomenclature（一）单环烷烃一）单环烷烃一）单环烷烃一）单
3、环烷烃方式一：以环为母体方式一：以环为母体方式一：以环为母体方式一：以环为母体方式二：以支链为母体方式二：以支链为母体方式二：以支链为母体方式二：以支链为母体其它：其它：其它：其它：（二）多环烷烃二）多环烷烃二）多环烷烃二）多环烷烃螺环螺环螺环螺环烃烃烃烃 1 1）选母体）选母体）选母体）选母体 2 2）编号）编号）编号）编号 3 3）书写）书写）书写）书写 “小原则小原则小原则小原则”12345678910螺螺螺螺44.5.5 癸烷癸烷癸烷癸烷123456789101-1-甲基螺甲基螺甲基螺甲基螺44.5.5 癸烷癸烷癸烷癸烷桥环烃桥环烃桥环烃桥环烃 1 1）选母体）选母体）选母体）选母体
4、2 2）编号）编号）编号）编号 3 3）书写）书写）书写）书写二二二二环环环环3.2.13.2.1辛烷辛烷辛烷辛烷多元环多元环多元环多元环 1 1）选）选）选）选主环主环主环主环、主桥头碳主桥头碳主桥头碳主桥头碳 2 2）编号）编号）编号）编号 3 3）书写）书写）书写）书写最大的环最大的环最大的环最大的环主环主环主环主环与除主环之外的与除主环之外的与除主环之外的与除主环之外的最最最最长桥长桥长桥长桥共用的共用的共用的共用的桥头碳桥头碳桥头碳桥头碳6234571注：注：注：注：1 1）稠环芳烃衍生物）稠环芳烃衍生物）稠环芳烃衍生物）稠环芳烃衍生物萘萘十氢萘十氢萘 2 2）内型）内型）内型）内型
5、/外型外型外型外型内内型型（endoendo）外型外型（exaexa）4.2 Structure4.2.1 Baeyer Strain Theory 60 600 0 90 900 0 108 1080 0 120 1200 0 129 1290 0109.50-600 109.50-900 109.50-1080 109.50-1200 109.50-1290 =49.50 =19.50 =1.50 =-10.50 =-19.50 BaeyerBaeyer张力张力张力张力 角张力角张力角张力角张力Heat of CombustionHeat of Combustion(CH(CH2 2)n
6、n/n=CH/n=CH2 2 kJ/mol kJ/mol 697 686 664 659 662 658 697 686 664 659 662 658角张力角张力扭转张力扭转张力范氏力范氏力4.2.2 Structure of Cycloalkanes（A A）CyclopropaneCyclopropane105.5105.50 0角角角角张力张力张力张力2 21 13 3扭转张力扭转张力扭转张力扭转张力（B B）CyclobutaneCyclobutane111.5111.50 0角张力角张力角张力角张力蝴蝶状蝴蝶状蝴蝶状蝴蝶状非平面式如果：如果：如果：如果：1 12 23 34 4（C
7、 C）CyclopentaneCyclopentane信封式信封式信封式信封式 半椅式半椅式半椅式半椅式如果：如果：如果：如果：4.2.3 Conformation of Cyclohexane(A)Some Conformations(A)Some ConformationsChairChairBoatBoatTwist boatTwist boatHalf-chairHalf-chairChairChair1 12 2250 250 pmpm3 34 45 56 650 pmC C3 3e e 键键键键 a a 键键键键 画法画法画法画法BoatBoat183 183 pmpm范氏半径范氏
8、半径范氏半径范氏半径(pm):pm):H H 120 120 CH CH2 2 200 200 CH CH3 3 200 200 N N 150 150 P P 190 190 O O 140 140 S 185 S 185 F F 135 135 Cl Cl 180 180 Br Br 195 195 I 215 I 215Flagpole interactionFlagpole interactionTwist boatTwist boatHalf ChairHalf ChairPotential EnergyPotential Energy(B)Substituted B)Substit
9、uted CyclohexaneCyclohexane250 250 pmpm5%5%95%95%原因之一：范氏力原因之一：范氏力原因之一：范氏力原因之一：范氏力 1,31,31,31,3二直立键相互作用二直立键相互作用二直立键相互作用二直立键相互作用原因之二：扭转张力原因之二：扭转张力原因之二：扭转张力原因之二：扭转张力结论结论结论结论相同基团二取代环己烷相同基团二取代环己烷相同基团二取代环己烷相同基团二取代环己烷不同基团二取代环己烷不同基团二取代环己烷不同基团二取代环己烷不同基团二取代环己烷原则：原则：原则：原则：1 1）在满足空间构型的前提下，令尽可能多的取代）在满足空间构型的前提下，令
10、尽可能多的取代）在满足空间构型的前提下，令尽可能多的取代）在满足空间构型的前提下，令尽可能多的取代基处于基处于基处于基处于e e键键键键2 2）优先让）优先让）优先让）优先让“大大大大”基团处于基团处于基团处于基团处于e e键：键：键：键：基团基团基团基团“大大大大”“”“小小小小”（仅适用于环己烷构象分析）：（仅适用于环己烷构象分析）：（仅适用于环己烷构象分析）：（仅适用于环己烷构象分析）：-F,-CN F,-CN -ClCl,-Br,-I -OCH,-Br,-I -OCH3 3 -OH*-COOH -NH-OH*-COOH -NH2 2*-*-CHCH3 3 -CH -CH2 2CHCH3
11、 3 -CH(CH -CH(CH3 3)2 2 -C-C6 6HH5 5 -C(CH -C(CH3 3)3 3(C)Configuration of C)Configuration of DecalinDecalin反型反型反型反型顺型顺型顺型顺型 4.3 Spectrum Data&Physical Properties4.3.1 Spectrum Data室温下构象快速互变室温下构象快速互变室温下构象快速互变室温下构象快速互变1 1H-NMRH-NMR构象的影响构象的影响构象的影响构象的影响 C CC C的各向异性的各向异性的各向异性的各向异性 e e 比比比比 a a 大大大大0.2-0
12、.5 0.2-0.5 ppmppm 环环环环丙烷丙烷丙烷丙烷0.22 0.22 环丁烷环丁烷环丁烷环丁烷=1.961.96 其它环烷其它环烷其它环烷其它环烷=1.5 1.51313C-NMRC-NMR环中碳环中碳环中碳环中碳原子数原子数原子数原子数 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 9 10 (ppmppm)-2.8 23.1 26.3 27.6 28.2 26.6 25.8 25.02.8 23.1 26.3 27.6 28.2 26.6 25.8 25.0IRIR五元以下小环的亚甲基五元以下小环的亚甲基五元以下小环的亚甲基五元以下小环的亚甲基C-HC-H伸缩振动波数
13、大于伸缩振动波数大于伸缩振动波数大于伸缩振动波数大于30003000cmcm-1-1 4.4 Chemical Reactions4.4.1 4.4.1 自由基取代反应自由基取代反应自由基取代反应自由基取代反应4.4.2 4.4.2 小环的特征反应加成小环的特征反应加成小环的特征反应加成小环的特征反应加成 （一）加（一）加（一）加（一）加X X2 2 （二）加二）加二）加二）加HXHX （三）加三）加三）加三）加HH2 24.4.3 4.4.3 氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应开环开环开环开环与加成方向与加成方向与加成方向与加成方向 4.5 Preparation of Cycloalkanes