有机化学 环烃

环烷烃知识整理，包括：环烷烃的分类、命名、结构、性质和芳香烃的基本概念、苯型芳香烃、非苯型芳香经烃。

环烃

• 环烷烃
  • 分类
    • 单脂环烃
      • 小环 C:3-4
      • 普通环 C:5-7
      • 中环 C:8-11
      • 大环 C≥12
    • 多脂环烃
      • 螺环烃
        • 两个碳环共有一个碳原子
      • 桥环烃
        • 两个环共用两个不相邻碳原子
      • 稠环烃
        • 两个碳环共有两个相邻的碳原子
  • 命名
    • 螺环
      • 碳标号从小环开始
      • 螺+[环碳原子数目]+某烷
    • 桥环
      • 环数+[除桥头碳外每条桥的碳原子数目]+某烷
  • 结构
    • 影响环体系稳定性的因素
      • 角张力(Baeyer)
        • 适用小环，局限认为环在同一平面
      • 扭转张力
        • Newman投影式
      • 范氏力
        • H范式半径120pm
    • 构象
      • 环己烷
        • 椅式
          • • 键角109°28’ ，无角张力；部分交叉式，扭转张力小；1、5号氢250pm，无范氏力，故为最稳定构象
        • 船式
      • 十氢合萘
        • 顺式
          • ea
        • 反式
          • ee（稳定）
  • 性质
    • 加氢
    • 加卤素
      • 环丙烷、环丁烷：卤素加成
        • 规律：在含氢最多和含氢最少的碳原子之间开环
      • 环戊烷以上：卤素取代
      • （与链烃鉴别）
    • 加卤化氢
      • 遵循马氏规则
    • 氧化反应
      • 环丙烷、环丁烷不与高锰酸钾、臭氧反应，可与烯烃等鉴别
• 芳香烃
  • 基本概念
    • 芳烃
      • 具有芳香性的碳氢化合物，一般指苯系芳烃
    • 芳香性
      • 高度不饱和，具有稳定环系；易取代，难氧化、加成
  • 苯型芳香烃
    • 单环芳烃
      • 苯及其同系物
        • 结构特点
          • ６个碳sp2杂化，离域大π键
        • 化学性质
          • 苯环上反应
            • 亲电取代反应
              • 卤代
                • 历程
              • 硝化
              • 磺化
              • 傅－克反应
                • 傅－克烷基化（会重排）
                • 傅－克酰基化（不重排）
                • 反应条件
                  • 苯环上无强吸电子基
                  • 路易斯酸、质子酸催化
            • 加成反应
            • 氧化反应
          • 侧链上反应
            • α-H卤代
            • 氧化反应
              • 侧链上有α-H均氧化成苯甲酸
        • 芳环亲电取代定位规律
          • 定位基分类
            • 邻对位定位基（第一类定位基）
              • 特点：除烷基外与苯环相连的原子有未共用电子对
            • 间位定位基（第二类定位基）
              • 与苯环相连的原子带正电荷或极性重键
          • 二取代苯定位规律
            • 定位效应一致时，进入合适位置
            • 定位效应不一致
              • 两邻对位，取决于定位能力强的定位基
              • 一邻对位一间位，取决于邻对位定位基
            • 定位基在1、3位时，进入第二位概率较小
    • 多环芳烃
      • 命名（习惯命名）
      • 结构
      • 化学性质
        • 萘
          • 亲电取代
          • 氧化与还原
        • 蒽
          • 取代
          • 氧化
          • 加氢
        • 菲
          • 取代
  • 非苯型芳香烃
    • 休克尔原则
      • 分子具有环状结构的共轭体系
      • 成环原子共平面，所有原子参与共轭
      • π电子数=4n+2