有机化学教学课件：脂环烃2.ppt

下页退出上页（（1）环丙烷的结构：）环丙烷的结构：105°ＣＣＣ碳原子为sp3杂化为缓解角张力形成弯曲键具有重叠构象，氢原子排斥产生“重叠张力”Ｃ-Ｃ-Ｃ键角偏离正常键角产生角张力环丙烷分子具环丙烷分子具有较高的内能，有较高的内能，不稳定不稳定环的结构及其稳定性返回下页退出上页环丙烷的结构环丙烷的结构返回动画下页退出上页30º30º• 环丁烷的C－C键与环丙烷类似也呈弯曲键，也易开环但它的碳原子杂化轨道重叠程度比环丙烷大，而且四个碳原子不在同一个平面内，主要以“蝶式”构象存在（约与平面成30º角）使张力有所降低，故比环丙烷稳定环的结构及其稳定性（（2）环丁烷的结构：）环丁烷的结构：返回下页退出上页环丁烷的结构环丁烷的结构n 返回动画下页退出上页n 环己烷6个杂化的碳原子不是呈平面六角形，而是居于多面上，每个C-C-C键角保持109°，主要有椅式和船式两种排列方式，这两种构象都是很稳定无张力的环环的结构及其稳定性椅式构象椅式构象船式构象船式构象（（3）环己烷的结构：）环己烷的结构：返回下页退出上页环己烷的结构环己烷的结构返回动画下页退出上页环烷烃的张力能环烷烃环烷烃每个每个CHCH2 2的张的张力能力能/kJ·mol/kJ·mol-1-1环环丙丙烷烷38.5环环丁丁烷烷27.6环环戊戊烷烷5.4环环己己烷烷0环环庚庚烷烷3.7环环辛辛烷烷5.0环环壬壬烷烷5.8环环癸癸烷烷5.0环环十五十五烷烷0 环烷烃的张力越大，能量愈高，分子愈不稳定。

环丙烷和环丁烷的张力能比其他的环烷烃都 大很多，因此它们最不稳定，容易开环环戊烷和环庚烷等的张力能不太大，因此比较稳定环己烷和C12以上的大环化合物的张力能很小或等于零，因此它们都是很稳定的化合物返回下页退出上页脂环烃的化学性质•1 环烷烃的反应 n2 环烯烃的反应返回下页退出上页n（（1）） 取代反应取代反应与开链烷烃的性质相似与开链烷烃的性质相似1 环烷烃的反应返回下页退出上页（（2）催化加氢）催化加氢易易难难1 环烷烃的反应返回与烯烃的性质相似与烯烃的性质相似下页退出上页n （（3）） 加卤素或卤化氢加卤素或卤化氢Br2CCl4HBr四碳及以上环烷烃室温下均不能与卤素或卤化氢反应四碳及以上环烷烃室温下均不能与卤素或卤化氢反应用于环丙烷的鉴别1 环烷烃的反应返回下页退出上页取代环丙烷与卤化氢的加成符合马氏规则 ：返回下页退出上页140~180℃℃，，1 1~2.5MPaO2，钴催化剂钴催化剂HNO3加加 热热用强氧化剂加热时，或在催化剂作用下用空气直接氧化，环烷烃可被氧化成不同的产物（（4）） 氧化反应氧化反应1 环烷烃的反应返回下页退出上页KMnO4H2O可用于区别环烷烃和烯烃可用于区别环烷烃和烯烃双键对双键对氧化剂氧化剂不稳定不稳定常温下，饱和的环对氧化剂稳定返回下页退出上页Br2CCl4O3Zn,H2O　　　　环烯烃的双键和开链烯烃一样很容易发生加成和氧化（或臭氧化）反应。

加成加成臭氧化臭氧化2 环烯烃的反应（（1）） 加成和氧化反应加成和氧化反应返回下页退出上页符合马符合马符合马符合马氏规则氏规则氏规则氏规则环戊二烯加一环戊二烯加一分子溴时仅发分子溴时仅发生生1，，4-加成加成3，，5-二溴二溴-1-环戊烯环戊烯（1mol）返回下页退出上页（（2）狄尔斯）狄尔斯-阿尔德（阿尔德（Diels-Aider）反应）反应2 环烯烃的反应二环二环[2.2.1]-5 -庚烯庚烯-2-羧酸甲酯羧酸甲酯二环二环[2.2.1]-2,5-庚二烯庚二烯返回。