第四章脂环烃有机
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课时授课方案课程名称:有机化学课次:19授课时间年月日第周星期第至节班新课内容:第四章脂环烃§4-1脂环烃的分类和命名§4-2环烷烃的构造异构现象§4-3环烷烃的物理性质脂环烃的命名习题新课目的 1.掌握脂环烃的分类和命名、结构特征及通式要求 2.了解环烷烃的构造异构现象和物理性质;教学重点:各类脂环烃的命名规则难点:课型:讲授教具名称:数量:智能培养培养学生的空间想象能力、理解记忆的能力及联系和综合应用知识的能力,发展内容:学生在科学探索中的兴趣。
总结新课 1. 脂环烃的分类和命名内容:2. 环烷烃的构造异构现象和物理性质布置作业:P50-1、2课后记:详案<Ⅰ>复习提问1.烷烃、烯烃、二烯烃以及炔烃这些有机化合物有哪些共同点?2.什么是烃?3.有机化合物按碳架分为哪几类<Ⅱ>引课:我们前面学习过按碳架将有机化合物分类,知道有机化合物中除开链化合物外还有脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物。
下面我们就开始学习脂环族类化合物中的烃——脂环烃。
<Ⅲ>讲授新课:第四章脂环烃脂环烃:分子中含有碳环结构,而性质与脂肪烃相似的一类碳氢化合物。
§4-1脂环烃的分类和命名一、分类1.根据脂环烃中成环碳原子数的多少三元环四元环五元环2.根据碳环的数目单环脂环烃二环脂环烃多环脂环烃2.根据碳环内有无不饱和键饱和脂环烃不饱和脂环烃其中单环饱和脂环烃——环烷烃环上含有不饱和键的脂环烃——不饱和脂环烃含有双键的——环烯烃含有三键的——环炔烃回顾有机化合物分类知识及已学习过的几类有机化合物共同点,在比照中引出脂环烃的概念。
留出部分时间给学生思考,并给于适当引导。
(板书课题)引出脂环烃的概念(多媒体呈现概念内容)通过教师讲述引入第一部分内容(板书小标题)(板书)(多媒体演示)直观形象的向学生演示脂环烃的各分类情况,并辅以适当说明——向学生讲解各分类的特点及例子。
有机化学 4-5章中央电大农林医药学院有机化学4-5章(炔烃、二烯烃、脂环烃)重、难点提示和辅导一.命名1.炔烃的命名原则与烯烃相似,只要把名称中的“烯”字改为“炔”就可以了。
2.二烯烃的命名原则也与烯烃相似,所不同的有两点:一是选择含有两个双键的最长碳链为主链,二是书写名称时要标明两个双键的位置,称某二烯。
二烯烃的顺、反异构体的命名与烯烃相似,要把两个双键的构型分别表示出来。
例如:分析:对于C 2和C 3的双键,按照“次序规则”,两个较优基团在双键碳原子的同侧,为Z 型;C 4和C 5双键,两个较优基团在双键碳原子的两侧,为E 型。
因此,化合物被命名为:2Z ,4E-2,4-庚二烯3.脂环烃:不含取代基的脂环烃根据碳原子数叫“环某烷”或“环某烯”;含有取代基的环烷烃,命名时应使取代基的编号最小;含有取代基的不饱和环烃,命名时从不饱和键开始编号,使取代基的位次数最小;含有两个取代基的环烷烃,存在顺、反异构体,命名时应表示出来,取代基在环平面同侧的称顺式,反之,为反式。
例如:二.结构1.碳原子的杂化炔烃分子中叁键碳原子是sp 杂化。
sp 杂化是由s 轨道和一个p 轨道杂化形成两个能量均等的轨道,两个sp 杂化轨道对称轴之间的夹角是180º(成一条直线)。
两个未参与杂化的p 轨道互相垂直,并且都与两个sp 杂化轨道对称轴组成的直线垂直。
二烯烃的双键碳原子与烯烃相同,都是sp 2杂化。
2.炔烃中的碳-碳三键是由一个sp-sp 重叠的σ键和两个π键所组成。
3.同分异构炔烃只有碳架异构和位置异构,无顺反异构;二烯烃与烯烃相同,有碳架异构、顺反异构、(双键)位置异构;脂环烃有(取代基)位置异构,如1,2-二甲基环丁烷与1,3-二甲基环丁烷,顺反异构,如顺-1,2-二甲基环丁烷与反-1,2-二甲基环丁烷,碳架异构,如甲基环丁烷与乙基环丙烷。
在环己烷的构象中,椅式比船式稳定;在一取代环己烷的构象中,取代基在e 键的比在a 键的稳定;在多取代环己烷的构象中,取代基尽可能多的在e 键。
试题库(习题)第四章 脂环烃一、命名下列化合物1.2.1-甲基-2-异丙基环戊烷 1,6-二甲基螺[4.5]癸烷3. CH 3C 2H 54.1-甲基-2-乙基环戊烷 螺[3.4]辛烷5.6. CH 3CH 3二环[2.2.1]庚烷 反-1,2-二甲基环丙烷7.CH(CH 3)28.Br异丙基环丙烷 5-溴螺[3.4]辛烷9.3)2310.顺-1-甲基-2-异丙基环己烷 2,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷11.CH 312.Cl Cl6-甲基螺[2.5]辛烷 7,7-二氯二环[4.1.0]庚烷二、写出下列化合物的结构式1、环戊基甲酸2、4-甲基环己烯COOHCH 33、二环[4.1.0]庚烷4、反-1-甲基-4-叔丁基环己烷(CH 3)3CH 35、3-甲基环戊烯6、5,6-二甲基二环[2.2.1]庚-2-烯CH 3CH 3CH 37、7-溴双环[2.2.1]庚-2-烯 8、2,3-二甲基-8-溴螺[4.5]癸烷HBrCH 3CH 3Br9、4-氯螺[2.4]庚烷 10、反-3-甲基环己醇ClCH11、8-氯二环[3.2.1]辛烷 12、1,2-二甲基-7-溴双环[2.2.1]庚烷ClCH 3H CH 3Br二、完成下列反应式1.+CH 3O 2.+ CH 2CHClC OCH 33.CH 3CHCH 2CH 2+ HBr4.+COOEtCOOEtCH CH 2CH 3CH 3BrCOOEtCOOEt5.CH 3CH CH 2CH 2+ HCl6.CH 3+COOCH 3COOCH 3Cl CH CH 2CH 3CH 3COOCH 3CH 3COOCH 37.CH 3+CH 3COOCH 3COOCH 38. H 3CH 3CCH 2CH 3Cl 2+COOCH 3CH 3CH 3COOCH 3C 2H 5Cl C CH 2CH CH 3ClCH 39.+OCH 310. HBrH 3CH 3CCH 2CH 3+C OCH 3CH 3CH 3CH C CH CH 3Br11.CH OHCH CH 3KMnO 4 12.CH C +CH 3CH3KMnO 4CH 3CH OH OHCH H 3CC CH 3OCH 3+COOH13.H 2SO 4H 2O+CH 314.+COOCH 3CH 3OOCOH CH CH 2CH 3CH 33315.+CO 2CH 316. CHO+COOCH 3CHO17.+18. C O C O+OC O C OO19. +CH 320.+COOCH 3COOCH333COOCH 3COOCH321. NO 2CH 2+22. hvNO 2CH 2三、回答下列问题1.请写出顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷的稳定构象。
C(CH 3)3HCH 3H2.请写出反-1-甲基-3-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2HCH 3H3.请写出反-1-甲基-4-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 34. 画出反-1-叔丁基-4-氯环己烷的优势构象。
C(CH3)3Cl5.请写出顺-1-甲基-2-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 3H6.写出异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2H7.画出反-1,4-二乙基环己烷的最稳定构象。
C 2H 5HC 2H 5H8.请写出顺-1-甲基-3-异丙基环己烷的稳定构象。
CH(CH 3)2CH 39.画出顺-1-氯-2-溴环己烷的优势构象。
H ClBr H10.画出反-1,3-二羟基环己烷的最稳定构象。
H OHOHH四、用化学方法鉴别下列化合物1.苯乙炔 环己烯 环己烷加溴水使溴水不褪色的为环己烷,余者加Ag(NH 3)2+有白色沉淀为苯乙炔。
2. 1-戊烯 1,2-二甲基环丙烷加KMnO 4不褪色的为1,2-二甲基环丙烷。
3.2-丁烯 1-丁炔 乙基环丙烷加KMnO 4不褪色的为乙基环丙烷,余者加Ag(NH 3)2+有白色沉淀为1-丁炔。
4. 环丙烷与环丙烷 5.1,2-二甲基环丙烷与环戊烷加溴水使溴水褪色的为环丙烷。
加溴水褪色的为1,2-二甲基环丙烷。
6.乙基环丙烷和环戊烷 7.乙基环丙烷和乙烯基环丙烷加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
加KMnO 4褪色的为乙烯基环丙烷。
8.环己烯与异丙基环丙烷 9.丁烷和甲基环丙烷加KMnO 4褪色的为环己烯。
加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
10. 1,3-环已二烯与环己烯加顺丁烯二酸酐产生白色沉淀的为1,3-环己二烯。
11.甲基环丁烷和环己烷加溴水使溴水褪色的为乙基环丙烷。
12.环丁烯与1,3-丁二烯加顺丁烯二酸酐产生白色沉淀的为1,3-丁二烯。
五、合成题1.以乙炔为原料合成 CNCH 2H 22CH2CH 2CH CH CH 2CHCH CLindlarCH 2CN△CN +OHCH 2CH CH CH 2+CH CHHCN2.以乙炔和丙烯为原料合成CH 2ClCH 2H 22CH2CH 2CH CH CHNH CHCH CLindlarCH2CH 2CH 2 △Cl ℃+CH 2CH CH CH CH 2ClCl +CH 3500CH CH 23.以环己醇为原料合成(已二醛) OHC-(CH 2)4-CHOCHO(1)(2)O 3(CH 2)4OHC Zn/H 2O4.以必要的烯烃为原料合成CNCH 2Na Br CH 2CN CNNBSCH CH 2+CH3CH CH 2Br CH 2CH 2CNCN2+CH 2CH CH 25.以烯烃为原料合成 ClCH 2ClClCH 2Cl ℃+2CH CH 2ClCl +CH 3500CH CH 2Cl+CH 2Cl Cl 2Cl CH 2Cl6.从1-甲基环己烷出发合成反-2-甲基环己醇。
Br 2H 3CCH 3+hv Br3六、推测结构1.某烃C 3H 6(A)在低温时与氯作用生成C 3H 6Cl 2(B),在高温时则生成C 3H 5Cl(C)。
使(C)与碘化乙基镁作用得C 5H 10(D),后者与NBS 作用生成C 5H 9Br(E)。
使(E)与氢氧化钾的酒精溶液共热,主要生成C 5H 8(F),后者又可与丁烯二酸酐发生双烯合成得(G)。
试推测由(A)到(G)的结构式。
(A )CH 3CH CH 2; (C )CH CH 2CH 2Cl ; (D )CH 2CH 3CH CH 2CH 2(B )CH CH 3CH 2;(E )CH CH 2CH 3CH CH 2Br ;(G )C OC O CH 3O(F )CH CH 3CH CH CH 2;2.有(A),(B),(C),(D)四种化合物分子式均为C 6H 12,(A)与臭氧氧化水解后得到丙醛和丙酮,(D )用臭氧氧化水解后只得到一种产物。
(B )和(C )与臭氧或催化氢化都不反应,(C )分子中所有的氢原子均为等价,而(B )分子中含有一个CH 3—CH < 结构单元。
问(A ),(B ),(C ),(D )可能的结构式? (A ) ;(B )CH C 2H 5CH 3;(C )CH CH 3CH 3CH 或 C 2H 5CH CH 23.化合物(A )分子式为C 4H 8,它能使溴水褪色,但不能使稀的高锰酸钾溶液褪色。
1mol (A )与1molHBr 作用生成(B ),(B )也可以从(A )的同分异构体(C )与HBr 作用得到,化合物(C )分子式也是C 4H 8,能使溴水褪色,也能使稀的高锰酸钾溶液褪色,试推测化合物(A ),(B ),(C )的构造式。
(A )CH 3C 2H 5CH 3C CH ; (B )CH 3; (C )(D )C 2H 5CH 3CH 2CHCH 或 H 3C CH 3C H 3C CH 3C4.化合物(A )分子式为C 7H 14,具有旋光性。
它与HBr 作用生成的主要产物(B ),(B )的构造式为:(A)H 3C C 2H5H 3C* ; (B) (CH 3)2CH 3CH CH 2CH 3C Br第五 章对映异构体一、给出下列化合物名称1.C CH CH H CH 32H 2; 2.CH 2ClH3; 3. Cl3CH CH 2Br(R)-3-甲基-1-戊烯; (R)-1-氯-2-溴丙烷; (R)-2-氯-1-溴丙烷4.ClC 2H 5CH 3H ; 5.3H 5 ; 6.CH 3CHO HC 3H 7 (S)-2-氯丁烷; (S)-2-氨基丁烷;(R)-2-甲基戊醛3 ; 9.COOH OH CH 3HO H H 反-2-甲基环己醇; 顺-1-氯-2-碘环戊烷; (2R ,3S)-2,3-二羟基丁酸10.ClCH 3BrC 2H 5HH ; 11.CHCH 2C 2H5H ; 12.C 2H(2S ,3S)-2-氯-3-溴戊烷;(R)-3-溴-1-戊烯;(S)-2-氯丁酸 二、由名称写出结构1.(S)-α-氯代乙苯;2. (R)-3-甲基-1-戊炔;3. (R)-2-溴丁烷C 6H 5CH 3H Cl CH 3CHC C 2H 5HCH 3Br 2H 5H 4.(S)-2-丁醇 ;5. (S)-3-氯-1-戊烯;6. (R)-2-甲基-1-溴丁烷OHCH 32H 5HCH 2CH CH 3Cl C 2H 5CH 2CH 3Br2H 5H 7.(R)-2-羟基丙酸 ;8. (2S,3R)-2-溴-3-碘丁烷COOH OH3H 3CH 3Br H H I9.(2R,3R)-2,3-二氯丁烷;10. (2S,3R)-2,3-二溴戊烷Cl CH 3ClCH 3HH CH 3Br Br 2H 5H H三、回答下列问题1.下列化合物中为R-构型的是( )a. 3HCH 2CH 3Brb.ClHCH 2CH 3CH CH 2 c. COOH CH 3BrHO; 答:a,c ; 2.下列化合物中有旋光性的1.; 2. 3. 4.; 5. 6. 7.; 8.是( )a.2H 5b.Cl c..CH 3CH 3Br H OH H;答:b,c ;3.下列化合物中为R-构型的是( )a.CH 3H NH 2C 6H 5b. CN CH 3H HOc.CH 2ICH 3H;答:a,b ;4.指出下列化合物中为S-构型的是( )a.CH 3Cl C 2H 5NCb. Br HCH 2CH 33H 7d.CH 2NH 2CH CH 3H;答:b,d ;5.下列化合物中为S-构型的是( )a. CH 3H NH 2C 6H 5b. Cl HCH 2CH 3CHCH 2c. NH 2CH(CH 3)2C 2H 5Hd.CH 3HHOCHO ;答:b,c ;6. .下列化合物中无旋光性的是( )a.HOH b.c.C 2H 5H 5C 2H OHHOHd.CH 3CH 3Br H OH H;答:a,c ;7.下列化合物中为R-构型的是( )a.3HCH 2CH 3Br b. Cl HCH 2CH 3CHCH 2c. COOH CH 3Br HOd.HCOOHH 2N2OH ;答:a,c ;8.下列化合物中有旋光性的是( )a.33H 7 b.H 3 c. Cl CH 3Cl H 3C HHd. OH NH 23CH 3H H 答:a,c ;9.下列构型中那些是相同的,那些是对映体?(A)(B)(C) 3(A)与(B)为对映体,(B)与(C)为对映体,(A)与(C)为同一构型。