中国海洋大学：《有机与药物合成化学》课程教学课件（讲稿）05 脂环烃

第五章脂环烃 学习要求 。1.掌握脂环烃的命名。 。2.掌握脂环烃的结构和性质，环的大小与稳定性的关系。 ~3.掌握脂环烃的顺反异构，环己烷及取代环己烷的构象分 析（船式和椅式、a键和e键)。 。4.理解多环己环烃（十氢萘的顺反异构）。 作业 P1091,5,6,9

第五章 脂 环 烃 学习要求 ❖ 1．掌握脂环烃的命名。 ❖ 2．掌握脂环烃的结构和性质，环的大小与稳定性的关系。 ❖ 3．掌握脂环烃的顺反异构，环己烷及取代环己烷的构象分 析（船式和椅式、a键和e键）。 ❖ 4．理解多环己环烃（十氢萘的顺反异构）。 ❖ 作业 P109 1，5，6，9

5.1脂环烃的分类、异构和命名 脂环烃指碳骨架为环状而性质和开链烃相似的烃类。 5.1.1分类 环烷烃 CnH2n 环碳原子的饱和程度环烯烃 CnH2n-2 脂环烃 单环上)环炔烃 CnH2n-4 碳环数目〈 双环 ☆◇ 多环

5.1 脂环烃的分类、异构和命名 脂环烃指碳骨架为环状而性质和开链烃相似的烃类。 5.1.1 分类 脂环烃 环碳原子的饱和程度 碳环数目 环烷烃 CnH2n 环烯烃 单环 环炔烃 双环 多环 CnH2n-2 (上） CnH2n-4

5.1.2异构 ※构造异构：与烯烃的异构：环的大小、侧链的长短及位置不同 CH3 CH2CH3 CH3 CH3 H3C CH3

5.1.2 异构 ※构造异构：与烯烃的异构;环的大小、侧链的长短及位置不同 CH3 C4 CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 H3 C CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 H3 C C5

必立体异构：顺反异构 以取代基相对于环平面的位置判别 由于成环碳原子的单键不能自由旋转，因此当环上带有 两个或多个基团时，就会产生两个或多个立体异构体。一个 异构体的两个取代基团在环的同侧称为顺式构型(c灯 configuration)。另一个异构体的两个取代基在环的异侧， 称为反式构型（trans configuration)。例如： CH CHs CHa CHs H CH, H 或 或 H H 顺-1,4-二甲基环己烷 反-1,4-二甲基环己烷

由于成环碳原子的单键不能自由旋转，因此当环上带有 两个或多个基团时，就会产生两个或多个立体异构体。一个 异 构 体 的 两 个取 代 基 团 在环 的 同 侧称 为 顺 式 构型 （cis configuration）。另一个异构体的两个取代基在环的异侧， 称为反式构型（trans configuration）。例如： ※立体异构：顺反异构 以取代基相对于环平面的位置判别 顺-1，4-二甲基环己烷 反-1，4-二甲基环己烷

5.1.3命名 ①单环烷烃的命名 只有一个环的环烷烃称为单环烷烃（monocyclic alkane )。环上没有取代基的环烷烃命名时只须在相应的烷烃前 加环，英文名称只须在相应的英文名称前加cyclo。.例如： 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 cyclopropane cyclobutane cyclopentane cyclohexane

①单环烷烃的命名 只有一个环的环烷烃称为单环烷烃（monocyclic alkane ）。环上没有取代基的环烷烃命名时只须在相应的烷烃前 加环，英文名称只须在相应的英文名称前加cyclo。例如： 环丙烷 cyclopropane 环戊烷 cyclopentane 环丁烷 cyclobutane 环己烷 cyclohexane 5.1.3 命名

环上有取代基的单环烷烃命名分两种情况。环上的取 代基比较复杂时，应将链作为母体，将环作为取代基，按 链烷烃的命名原则和命名方法来命名。例如： CH3 CH:CH2CHCH2CHCH: 中文名称：2-甲基-4-环己基己烷 3 英文名称：4-cyclohexyl-2-methylhexane 而当环上的取代基比较简单时，通常将环作为母体来 命名。例如： 中文名称：乙基环己烷 CH2CH3 英文名称：ethylcyclohexane

环上有取代基的单环烷烃命名分两种情况。环上的取 代基比较复杂时，应将链作为母体，将环作为取代基，按 链烷烃的命名原则和命名方法来命名。例如： CH3 CH2 CHCH2 CHCH3 CH3 3 2 1 6 5 4 中文名称: 2−甲基−4−环己基己烷 英文名称: 4−cyclohexyl−2−methylhexane CH2 CH3 中文名称: 乙基环己烷 英文名称: ethylcyclohexane 而当环上的取代基比较简单时，通常将环作为母体来 命名。例如：

当环上有两个或多个取代基时，要对母体环进行编号 编号仍遵守最低系列原则。例如： 中文名称：1,4-二甲基-2-乙基环己烷 CH2CH3 英文名称：2-ethyl-l,4-dimethylcyclohexane H3C

当环上有两个或多个取代基时，要对母体环进行编号， 编号仍遵守最低系列原则。例如： CH3 CH2CH3 H3C 1 2 4 3 5 6 中文名称：1，4-二甲基-2-乙基环己烷 英文名称：2-ethyl-1,4-dimethylcyclohexane

但由于环没有端基，有时会出现有几种编号方式都 符合最低系列原则的情况。例如： CH CH CH3 CH2CH3 CH2CH3 CH; CH2CH3 (① (ii) (iii） 上面列出了同一个化合物的三种编号方式，它们都符合最 低系列原则。也即应用最低系列原则无法确定哪一种编号优先。 在这种情况下，中文命名时，应让顺序规则中较小的基团位次 尽可能小。所以应取（1)的编号，化合物的名称是1,3-二甲 基-5-乙基环己烷。英文命名时，按英文字母顺序，让字母排 在前面的基团位次尽可能小。所以应取（ⅱ)的编号，化合物 的名称是1-ethy-3,5-dimethylcyclohexane

但由于环没有端基，有时会出现有几种编号方式都 符合最低系列原则的情况。例如： CH3 CH3 CH2CH3 1 2 3 4 5 6 CH3 CH3 CH2CH3 1 2 3 4 5 6 CH3 CH3 CH2CH3 1 2 3 4 5 6 (i) (ii) (iii) 上面列出了同一个化合物的三种编号方式，它们都符合最 低系列原则。也即应用最低系列原则无法确定哪一种编号优先。 在这种情况下，中文命名时，应让顺序规则中较小的基团位次 尽可能小。所以应取（i）的编号，化合物的名称是1,3−二甲 基−5−乙基环己烷。英文命名时，按英文字母顺序，让字母排 在前面的基团位次尽可能小。所以应取（iii）的编号，化合物 的名称是l−ethyl−3,5−dimethylcyclohexane

环上带有三个或更多基团时，若用顺、反表示构型 要选用一个参照基团，通常选用1位的基团为参照基团，用 1表示，放在名称的最前面。例如： CH2CH3 5 CH3 中文名称：-1，反-1,3-二甲基-顺-5-乙基环己烷 3 英文名称：r-l,ethyl-ciw-3-trans-5-dimethylcyclohexane CH3

环上带有三个或更多基团时，若用顺、反表示构型， 要选用一个参照基团，通常选用1位的基团为参照基团，用 r−1表示，放在名称的最前面。例如： CH3 CH3 CH2 CH3 中文名称: r−1, 反−1,3−二甲基−顺−5−乙基环己烷 英文名称: r−1,ethyl- cis−3- trans−−dimethylcyclohexane 1 3 5

②环烯（炔）-脂环烃的环上有双键（或叁键）. ·命名与开链烃相似：以不饱和碳环为母体，侧链为取代基， 碳环上的编号顺序：应是不饱和键所在的位置号码最小， 冬对于只有一个不饱和键的环烯（或炔）烃，双键或叁键位置可 不标 CH2-CH2N CH2 CH2 CH,-C=C-CH2 环戊烯 环辛炔 1,3-环己二烯

②环烯(炔) -脂环烃的环上有双键(或叁键). ❖ 命名与开链烃相似:以不饱和碳环为母体,侧链为取代基. ❖ 碳环上的编号顺序:应是不饱和键所在的位置号码最小. ❖ 对于只有一个不饱和键的环烯(或炔)烃,双键或叁键位置可 不标. 环戊烯 环辛炔 1,3-环己二烯