复旦大学有机化学课件（烷烃与立体化学）002-1

复旦大学有机化学课件（烷烃与立体化学）002-1内容摘要：

复旦大学有机化学课件（烷烃与立体化学）002-1 第二章 烷烃和环烷烃（ 1）主要内容 烷烃的结构，同分异构体 烷烃的命名（普通命名法， 构象和构象异构体，构象式的表示法一 . 烷 烃 （ 氢化合物烃 （ 全烷 饱和烃类 （烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）同系列： 有相同通式、结构上相差一定的“原子团”的一系列化合物。 同系物： 同系列中的化合物为同系物。 烷烃的通式 ： （例： ）同系列（同系物 , 烷烃的结构 9 . 5 0 9 Å 键 ( s p 3 - s ) 9 . 3 5 4 Å1 . 1 0 Å 键 ( s s ) 键 ( s s : 化，成 键 同分异构现象和同分异构体（碳架异构体）（ 分异构体具有相同的分子式，但原子的连接顺序不同的分子3烷烃无异构现象 上烷烃出现同分异构现象66,319同分异构体数235 碳原子的四种类型1 C（伯碳，一级碳）C （仲碳，二级碳）C （叔碳，三级碳） 4 C （季碳，四级碳） C C H 2 C H 2 C H 3H 3 C C H C H 3C H 3H 3 C C C H 3C H 3C H 31 H（伯氢） 2 H（仲氢）3 H（叔氢） 2C 3 H 3 C C H C H 2C 3C H C 3C 3二种类型 2 C 二种类型 1 C 二种类型 1 C 分析下列化合物所含碳原子种类碳原子种类的 扩展H 3 C C H 2 C H 2 H 3 C C C H 3C H 3H 3 C C H C H 31自由基（伯自由基）2自由基（仲自由基）3自由基（叔自由基）1碳负离子（伯碳负离子）3碳正离子（伯碳正离子）H 3 C C H 2 C H 2 C H 2 H 3 C C C H 3C H 3 普通命名法用于简单化合物的命名 统命名法）（ 国际纯粹与应用化学联合会， . 烷烃的命名基础： 普通命名法1. 普通命名法中文名 英文名甲 烷乙 烷丙 烷碳原子 数目 + 烷 英文命名用词尾 原子数为 110用 天干（甲、乙、丙、 壬、癸） 表示 4C H 3 C H 3C H 3 C H 2 C H 3C 2C 3C C 3C C C 3C H C 3C 3C C 3C 构词头用词头 “ 正 ”、“ 异 ”和“ 新 ”等区分相应的英文词头为 意不加“ -”）中文名 英文名正 丁烷异 丁烷正 戊烷异 戊烷新 戊烷3( C C 3C H C 2C 3C 3C 3C C H C 3C 3C C 3C 烷异 己烷新 己烷文名如何命名。 如何命名。 正庚烷正辛烷正壬烷正癸烷正 十一 烷正 十二 烷正 十三 烷正 二十 烷0以上时用 大写数字 表示C C C 3( C C 3( C C 3( C C 3( C C 3( C 0C 3( C 1C 3( C 8C 文名2. 统命名法）基本方法： 选定一条最长链作为 主链 （以普通命名法命名） 其它支链作为主链上的 取代基。 C H 3 C H C H 3C H 3普通命名法： 异丁烷2烷 取代基（烷基） ：烷烃 去掉一个氢原子 后留下的原子团R H 基R （ 烷 基 ）C 3C 3C 2中 文 名 英 文 名甲 基乙 基（ 正 ） 丙 基m e t h y le t h y p r o p y 3C 3异 丙 基缩 写M eE P ri s o p r o p y l i - P r 一些常见的烷基C 2C 2C C 3（ 正 ） 丁 基异 丁 基n - b u t y li s o b u t y 33C 基 t e r t - b u t y B B B u( t e r t i a r y )C 2C 基 s e c - b u t y l s - B 3( s e c o d a r y )R （ 烷 基 ） 中 文 名英 文 名 缩 写C C C 3C H C 2C 正 ） 戊 基异 戊 基n - p e n t y a m y li s o p e n t y 3C 3C 基 t e r t - p e n t y 3C C 3C 基 n e o p e n t y 烷 基 ） 中 文 名 英 文 名 缩 写 主链的选择和取代基位置编号最长链为主链取代基编号数最小C 2C C H C 2C 356122 - 甲 基 - 3 - 乙 基 己 烷 3 - 异 丙 基 己 烷3 - e t h y l - 2 - m e t h y l h e x a n 确 命 名取代基最多的链为主链小基团排在前面（英文以字母顺序排列）C 2C C 3C 2C 31 2 3 45 6 7 8123456784 - 乙 基 辛 烷4 - e t h y l o c t a n 乙 基 - 辛 烷不 正 确 命 名不同基团编号相同时，使小取代基编号最小7C H 3 C H 2 C H C H 2 C H 2 C H C H 2 C H 31 2 3 4 5 6C 2 C H 38783 - 甲 基 - 6 - 乙 基 辛 烷6 - e t h y l - 3 - m e t h y l o c t a n 字表示（ 英文表示基团数目用词头 示）C 2C H C C H C 3E tE 4 , 6 - 三 乙 基 辛 烷3 , 4 , 6 - t r i e t h y l o c t a n ,”隔开 含支链的取代基的命名注： 40有关一些其它基团的 “ 顺序规则 ” 放第三章介绍仲丁基274烷2, 74-(2辛烷2, 74-(1辛烷1234567823123456781这样选取主链及编号是否合适。 三 和构象异构体 C 单键的旋转使分子中的原子或基团在空间产生不同的排列（构象） 不同的构象之间为构象异构关系（一类立体异构现象）乙烷的两种构象 描述立体结构的几种方式架式 内能较高（最不稳定）1. 乙烷的构象交叉式构象 扭曲式构象 重叠式构象稳定）（有无数个） 3 Å小于两个 H 的径（ 和，有排斥力6 0 旋 转单个乙烷分子：绝大部分时间在稳定构象式上。 一群乙烷分子：某一时刻，绝大多数分子在稳定的构象式上。 C 3H C 2 旋 转12346 03H 33H 3332. 丁烷的构象交叉式（ 反交叉式）部分重叠式 邻位交叉式（ 重叠式 邻位交叉式（ 基间距离最远 (最稳定 )较不稳定 较稳定甲基间距离最近（最不稳定）C H 2H 3 C H 2 C H 33 40 6 0 1 2 0d e g r e e s o f r o t a t i o 03 0 02 4 01 8 01 4 . 63 . 82 2 . 61 4 . 63 . 8J/ 3333333H 33H 3H 3H 丁烷构象转换与势能关系图C rB 3HB rB r C 转HB 3B oB B oB o 3. 其它烷烃的构象例 ： 画 出 化 合 物 的 所 有 交 叉 式 和 重 叠 式 构 象B 3B 大基团总是占据反是对位交叉最稳定最不稳定立体异构体：由原子或基团在 空间 的排列（或连接）方式不同所产生的异构体（包括 构型异构体 和 构象异构体 ） 立体异构体、 构型异构体与构象异构体rC CB rC 不可转换 理论上可分离构象异构体可通过单键旋转转换一般无法分离课。