第五章脂环烃内容提要脂环烃的分类及命名脂环烃的结构与稳定性脂环烃的性质脂环烃的构象脂环烃的来源环烷烃的通式CH2n与烯烃同，但分子中没有双键而有闭合的碳环
第五章 脂环烃 内容提要 脂环烃的分类及命名 脂环烃的结构与稳定性 脂环烃的性质 脂环烃的构象 脂环烃的来源 环烷烃的通式CnH2n 与烯烃同， 但分子中没有双键而有闭合的碳环
85.1、脂环烃的分类及命名一、分类环烯烃根据饱和性环烷烃
§5.1、脂环烃的分类及命名 一、分类 根据 饱和性 环烯烃 环烷烃
小环n=3,4普通环n=5--7(CH2)n单环n=8--12 中环螺环(spiro)化合物，两环共用一个碳原子根据碳环数例多环桥环(bicyclic或tricyclic)化合物两环共用两个或以上碳原子例
根据 碳环数 单环 多环 螺环(spiro)化合物,两环共用一个碳原子 例 桥环(bicyclic或tricyclic)化合物, 例 (CH2 ) n n=3,4 小环 n=5-7 普通环 n=8-12 中环 两环共用两个或以上碳原子
二、命名①单环烃其命名与开链烃相似，只在名称前面加个“环”字环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则：（2）当（1）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。例如2,5-二甲基-1-甲基-2-乙基-4-1,3-二甲基-1,3-环已二烯异丙基环已烷4-乙基环已烷
二、命名 ①单环烃 其命名与开链烃相似，只在名称前面加个“环”字 环上碳原子的编号应使双键或取代基的位次尽量小 环上有两个或以上取代基时，碳环的编号原则： （1）使取代基的位次之和最小（最低系列原则）（2）当 有选择时，应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小。 例如 1 2 3 4 6 5 1-甲基-2-乙基-4- 异丙基环己烷 1 2 3 4 5 6 2,5-二甲基- 1,3-环己二烯 1 2 3 4 5 6 1,3-二甲基- 4-乙基环己烷
当环上带有两个或以上取代基时，若分子有手性，则取代基的空间取向用R一S表示;若分子无手性，则取代基的空间相对取向用顺一反表示。例如：CH3HCHHCHHHCH3Et(1R,3S)-1-甲基-1-顺-1,2-二甲基环丙烷(1R,2R)-1,2-二甲基环丙烷乙基-3-氯环已烷C2H5环上带有三个或更多基团是，若3用顺、反表示构型，通常选1位CH3上的基团为参照，表示出与其他CH3r-1,顺-1,3-二甲基基团的顺反关系，用r-1放在名反-5-乙基环已烷称的最前面。例如：
当环上带有两个或以上取代基时，若分子有手性，则取代 基的空间取向用R—S表示;若分子无手性，则取代基的 空间相对取向用顺—反表示。例如： H3C H CH3 H H3C H CH3 H Et H Cl Me 顺-1,2-二甲基环丙烷 (1R,2R)-1,2-二甲基环丙烷 1 2 3 5 4 6 (1R,3S)-1-甲基-1- 乙基-3-氯环己烷 1 3 5 r-1,顺-1,3-二甲基- 反-5-乙基环己烷 CH3 C2H5 CH3 环上带有三个或更多基团是，若 用顺、反表示构型，通常选1位 上的基团为参照，表示出与其他 基团的顺反关系，用r-1放在名 称的最前面。例如：
②螺环化合物以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小至大注明除螺原子外的环碳原子数。，并尽量使编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，环上的双键或取代基的位次最小：82L3779X106A>螺[4.5]癸烷螺[4.4]-1-壬烯4-甲基螺[2.4]庚烷
②螺环化合物 以螺、二螺等为词头，后面方括号中由小至大注明除螺原 子外的环碳原子数。 编号时从邻近螺原子的碳开始，由小环至大环，并尽量使 环上的双键或取代基的位次最小： 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 螺[4.5]癸烷 4-甲基螺[2.4]庚烷 螺[4.4]-1-壬烯
③桥环化合物根据环的数目用二环，三环等作词头，根据母体烃中碳原子的总数称为某烷在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数（不包括桥头碳）环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一桥头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编，如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小8H3CCH32CH32353C5441,2,8-三甲基-6-氯二环[3.2.1]辛烷三环[3.2.1.02.4]辛烷
③桥环化合物 根据环的数目用二环、三环等作词头，根据母体烃中碳 原子的总数称为某烷 在环字后头的方括号中由长至短表明各道桥的碳原子数 （不包括桥头碳） 环碳原子的编号：从桥头碳开始，先沿最长的桥到另一 桥头碳，再沿次长的桥编，最短的桥上的碳原子最后编,。 如有选择，尽量使双键或取代基的位次最小 Cl CH3 CH3 H3C 1 2 3 5 4 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1,2,8-三甲基-6-氯二环[3.2.1]辛烷 三环[3.2.1.0 2.4 ]辛烷
（2）环烯烃的命名A：若环烃中有双键时，编号应从双键开始，且使编号的数值最小。261,3-环已二烯354B：若环中有双键也有支链时，编号从双键起，且要使支链编号尽可能最小。53-甲基环戊烯CH334
A:若环烃中有双键时，编号应从双键开始，且使编号的数 值最小。 1 2 3 4 5 6 1,3-环己二烯 （２）环烯烃的命名 B:若环中有双键也有支链时，编号从双键起，且要使支链 编号尽可能最小。 CH3 3-甲基环戊烯 1 2 4 3 5
8 5.2、脂环烃的结构与稳定性1.拜尔张力学说（A.vonBaeyer1885年）1假设成环所有的碳原子都在同一平面上，构成正多边形。假设所有键角为109°28（即四面体结构）。如果环中的夹角大于或小于109°28'就会产生张力，根据假定：「，张力「，环不稳定。键角变形90(109°28°-90°) / 2 = 9°4424° 44'109° 28'108°0°4460°(109°28’—108°）/2 =24°44'120°120°—109°28）/2 =5°16(109°28°60°） / 2 = 24°44
§5.2、脂环烃的结构与稳定性 1.拜尔张力学说（A.von Baeyer 1885年） ① 假设成环所有的碳原子都在同一平面上，构成正多边形。 ② 假设所有键角为109。 28′（即四面体结构）。 根据假定：如果环中的夹角大于或小于109。 28′就会产生张力， 键角变形 ，张力 ，环不稳定。 109。 28′ 24。 44′ 24。 44′ 60。 90。 108。 120。 （109。 28′－60。）/ 2 = 24。 44′ （109。 28′－90。）/ 2 = 9。 44′ （109。 28′－108。）/ 2 = 0。 44′ （ 120。－109。 28′）/ 2 = 5。 16′
2、脂环烃的稳定性---燃烧热证据(CH2)n+ O2—→ CO2 + H2O每个CH2的燃烧热n( kJ/mol)6963燃烧热越大，6864化合物越不稳定5663665810896627HH7H86632中环6946643511146581,4,7环内氢拥挤152,6,9657开链658.6
2、脂环烃的稳定性-燃烧热证据 燃烧热越大， 化合物越不稳定 (CH2 ) n n + O2 CO2 + H2 O 每个CH2的燃烧热 ( kJ/mol) 3 4 5 6 7 8 9 11 14 15 696 686 663 658 662 663 664 658 657 开链 658.6 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 H H H 1,4,7 2,6,9 环内氢拥挤 中环