1、第六章 环烷烃和芳香烃要求： 掌握：环烷烃和单环芳香烃结构、异构、命名、化学性质。 熟悉：萘、蒽、菲的结构。 了解：环烷烃和单环芳香烃物理性质及其反应机理、非苯芳香烃的判断标准等。定义及分类 环烃又称闭链烃，为碳骨架成环状结构的一类碳氢化合物。根据结构和性质，又可分为：环脂环烃 (alicyclic芳香烃 (aromatic 性质似脂肪单脂环多脂环性质似苯型芳香烃非苯型芳香第一节 脂环烃 一、一、结构和异构 二、命名二、命名 三、化学性质三、化学性质脂环烃概述 定义:结构上具有环状碳骨架,而性质上与脂肪烃相似的烃类,总称脂环烃. 分类 :1.按不饱和程度：饱和脂环烃: 环烷烃（CnH2n）如不
2、饱和脂环烃: 环烯烃 环炔烃 如2.按环的大小：小环（元环）；常见环（6元环）；中环（7元环）；大环（十二碳以上）。3.按环的数目：单环；双环（桥环，螺环）；多环。一、脂环烃的结构和异构（一） 结构1、 环烷烃的结构（单键） 碳是sp3杂化,但成环（键角不一定一样）1） 环丙烷的结构3个C-C 键成环： 环内键角60弯曲键，角张力大，不稳定。 C-C键不能任意旋转。部分重叠最大重叠2） 环丁烷、环戊烷、环己烷的结构C-C键成环： C不共平面； H一上一下，见图 键角 逐步接近109.5，接近正常的 键，角张减小。见图 C-C键不能自由旋转。3）环的大小和稳定性的关系（燃烧热或角张力判断）稳定性
3、：六元环 五元环 四元环 三元环2、环烯烃、环炔烃的结构（二）立体异构现象 顺反异构条件:只要在环 上有两个碳原子各连有一个取代基, 就有顺反异构。 构象异构 优势构象: 折叠环的形式 -“信封式 ”构象.分子张力不大,因此环戊烷的化学性质比较稳定 . 不是平面结构 .因 C-H键的重叠 ,有较大扭转张力 .1） 环戊烷的构象(不讲）(1)环己烷的椅式构象和船式构象. a、两种极端构象2） 环己烷的构象（P63)HHHHHHHHH HHH两种极端构象 环己烷的椅式构象和船式构象 .b、 椅式构象和船式构象可相互转化： 可以通过分子中 CC 键的扭转互相转化。椅式半椅式椅式半椅式扭船式船式椅式构
4、象和船式构象可相互转化：512346124356HHHHHHHHHHHHchair form boat form12345612435 6H HHHHHHHHHHH透视式棒球模型环己烷的椅式构象123456HHHHHHHHHHHH123456HHHHHHHHHHHH透视式(锯架式 )纽曼式c、 椅式构象是优势构象：环己烷的船式构象123456HHHHHHHHHHH透视式纽曼式1 23456HHHHHHHHHHHH1.83A2.27A2.50A 椅型的C-H 键都是交叉式，故无 扭转张力. 船型的C-H 键有全重叠式，故有 扭转张力.原因 1:椅式构象是优势构象：原因2 椅式无 空间张力 船式有
5、 空间张力HHH123456230pmHH1456183pm23椅式船式29.7 KJ/mol99.9% 0.1%-a、 概念 与对称轴平行或垂直于平面的CH键, 叫 直立键(a键) 6个 与对称轴或a键成109.5的CH键,叫平伏键 (e键) 6个a键 (直立键 ) e键 (平伏键 )（2）椅型构象中的两种 C-H 键b、6个e键和6个a键的排列规律： 每个C上1个a键1个e键； 一上一下；交替排列。 空间取向：六上六下 简单构型式：aeeeeeeaaaaaHHHHHHHHH HHHc、翻环作用：两种椅式构象之间会相互转化 特点： a键变 e键， e键变 a键 。 原因：单键的部分旋转a a
6、aaaaeeeeeeaaaaaaeeeeee45.2kJ/mol106 /seaa e1212d、环己烷的椅式构象的画法eaeaHHHHHHHHH HH H. . .1426 椅式构象0.250nmNewman投影式透视式 船式构象透视式0.183nm椅式船式29.7 KJ/mol99.9% 0.1%-Newman投影式1426 a 键和e 键 椅式与船式椅式是稳定的构象aeeeeeeaaaaa总结 环已烷的构象（3）取代环己烷的构象 一元取代环己烷中，取代基在 e键 上为较稳定的优势构象。 多个相同取代基的环己烷，取代基在e键 上越多，构象越稳定。 多个不同取代基的环己烷，大的取代基在e键
7、上为稳定构象。一取代环己烷的构象 e键的构象为稳定构象 原因： 无空间张力，无扭转张力。HHH HHH132456-7.5kJ/mol 5%95%HHHHHH123456同一平面上的比较甲基环己烷椅型构象的翻转叔丁基环己烷的优势构象 叔丁基在e键叔丁基在叔丁基在a键键 99.9% (优势构象优势构象) 0.1%叔丁基在叔丁基在e键键空间张力空间张力二取代环己烷的构象 1， 2-二取代二取代 1，3-二取代（自己分析）二取代 1，4-二取代（自己分析）(a,e) CH3H3CHHCH3CH3HHHHCH3H3C(a,a) (e,e )二取代 1-甲基-4-叔丁基环己烷 叔丁基位于e 键的构象为优势构象。CH3(CH3)3CCH3(CH3)3C通常反式比顺式稳定顺-1- 甲基-4- 叔丁基环己烷反-1- 甲基-4- 叔丁基环己烷
