环烃

这是一篇关于环烃的思维导图，内容实用清晰。

环烃

• 脂环烃的分类
  • 根据环上C数
  • 根据环个数
    • 单环
    • 双环、多环
      • 螺环
      • 桥环
• 同分异构
  • 碳架异构
  • 取代基位置异构
  • 顺反异构
  • 旋光异构
  • 构象异构：环己烷船式、椅式
• 脂环烃的结构：环越大越稳定
  • 拜尔张力学说：
  • 环丙烷实际结构：C-C香蕉键，角张力大、 C-H键空间重叠导致不稳定
• 脂环烃化性：反应难度随环的增大而增大
  • 自由基取代：与卤素在光照下
  • 加成反应
    • 催化加氢
    • 卤素加成：①不宜用溴水鉴别环丙烷和烯烃 ②四元以上的环在室温下难于卤素反应
    • 卤化氢加成：四元以上的环在室温下难于卤化氢反应
  • 小环烷烃开环反应
    • 带有取代基时，往往在带H最少和最多的两个C 原子之间断环
    • 马氏规则：氢上加氢
    • 不易被氧化：可用酸性KMnO4鉴别除杂烯烃
• 芳烃
  • 苯的结构
    • 凯库勒式：单双键交替，无法解释邻二取代物只有一种
    • 现代理论
      • 共振论：碳碳键是介于单键与双键之间的键
      • 价键理论：所有C为sp2杂化（六C共面） 环上下两面有Π电子云
      • 分子轨道理论
  • 芳烃的分类
  • 芳烃的命名
    • 单取代苯
      • 取代基为简单烷基、卤素、硝基时以苯做母体，读作某基苯
      • 取代基为氨、羟、醛、羧时，以苯作取代基 如：苯甲酸、苯乙醛、苯胺
      • 取代基为复杂烃基和不饱和基团、或为多苯代脂烃时，以苯为取代基 如：苯乙烯、2-苯基戊烷
    • 多取代苯
      • 取代基同种时：邻（o）、间（m）、对（p）
      • 取代基不同时：先按官能团优先顺序确定母体，再根据邻间对命名
  • 芳烃的物理性质
    • 液体、特殊香味、毒性
    • ρ比开链烃、环烷烃、环烯烃大
    • 非（弱）极性、难溶（是良好的有机溶剂）
  • 化学性质：易取代、能氧化、难加成
    • 加成反应
      • 高温催化加氢
    • 氧化反应
      • 苯与金属氧化物高温开环 生成顺丁烯二酸酐
    • 侧链烷基上的反应
      • 光照下卤素取代（苄基自由基）
      • 有α氢被酸性高锰酸钾氧化成苯甲酸
    • 亲电取代反应
      • 机理：第一步，亲电试剂攻击Π键生成σ配合物 第二步，碳氢键断裂去质子，恢复苯环结构
      • 典型反应
        • Halogenation
          • 常用氯、溴在路易斯酸（FeCl3、FeBr2催化作用）中反应 常用铁粉与卤素加苯直接反应
        • Nitration
          • 机理：混酸作用下硝酰正离子与苯环反应
          • 用途：
            • 三硝基甲苯
            • 急性救心药阿拉明
            • 制伯胺
        • Sulfonation
          • 机理：SO3作为亲电试剂与苯环可逆反应
          • 用途：磺酸基保护某些位置
        • F-C alkylation
        • F-C acylation
      • 定位规律
        • 邻对位定位基活化苯环：基团结构特点为与苯环直接相连的原子有未共用电子对
        • 间位取代基钝化苯环：基团结构特点为与苯环直接相连的原子有正电荷、有重键
        • 解释理论：
          • 电子效应
          • 反应中间体
        • 二取代苯的定位规律
          • 原有取代基的定位效应相同，最后一个进入 前两个取代基共同确定的位置
          • 前两个取代基定位效应矛盾， 根据基团致活能力判断最终进入位置
            • 定位基不同类：由邻对位取代基决定
            • 定位基同类：致活能力强的基团决定
          • 受空间效应的影响
  • 多苯芳烃与非苯芳烃
    • 多苯芳烃
      • 联苯
      • 多苯代脂肪烃
      • 稠环芳香烃：萘、蒽、菲
        • 萘的命名：同苯的命名规则相同
        • 萘的反应：
          • α位氢亲电取代：傅克酰基化
          • 金属氧化物高温氧化
    • 非苯芳烃：休克尔规则
      • 内容：
      • 环状正离子的芳香性