Post on 16-Jul-2015
2.4.2015 г.
1
Лекция 8
Циклоалкани – определение, класификация, номенклатура, конформационен анализ
Органична
химия Пантелей Денев
Класификация
Циклоалкание (циклопарафини
или циклани)
Големина
на пръстена
малки пръстени
3 и 4-атомни
нормални пръстени
5, 6 и 7-атомни
средни пръстени
8 - 12-атомни
големи пръстени
от C13 нагоре
Брой
на пръстените
Моноциклични
Бициклични Полициклични
2
10
Камфан
5
6
9
1
7 8
4 3
9
Пинан
1
10 7
8
2 4 3
5
6 2
Ментан
3
10
4
7
8
1
9
5
6
Природни съединения
2.4.2015 г.
2
Номенклатура и изомерия
CnH2n
цис- транс- Изомерия
цис-1,2-Диметилциклохексан транс-1,2-Диметилциклохексан
Теория на Байер за напрежението на връзките
Адолф фон Байер
(Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer)
(1835 - 1917).
Носител на Нобелова награда за химия
1905 г.
2.4.2015 г.
3
Стабилност на пръстенните системи
• Ъглово напрежение за циклоалкани по теорията на Байер
Наименование на
циклоалкана
Ъглово напрежение по
Байер в о
Топлина на изгаряне за
една СН2-група kJ/mol
Разлика в енергията в сравнение с
циклохексана Циклопропан +24 44' 698,0 38,5
Циклобутан + 9 44' 686,7 27,2
Циклопентан + 0 44' 664,5 5,0
Циклохексан - 5 16' 659,5 0,0
Циклохептан - 9 33' 663,3 3,8
Циклооктан -15 51' 664,1 4,6
Циклодекан -34 32' 664,1 4,6
Алкани - 659,5 0,0
2.4.2015 г.
4
Образуване на “бананови връзки”
2.4.2015 г.
5
Вана Стол
Конформация „вана“
2.4.2015 г.
6
Конформация „вана“
Конформационен анализ на циклахексан
Екваториален
Аксиален
2.4.2015 г.
7
Равновесие
2.4.2015 г.
8
2.4.2015 г.
9
Заместител Пространствено пречене на 1,3-
диаксиално взаимодействие
Съотношение в екваториално-
аксиално равновесие
– Cl 2.0 70 : 30
– OH 4.2 83 : 17
– CH3 7.6 95 : 5
– CH2CH3 8.0 96 : 4
– CH(CH3)2 9.2 97 : 3
– C(CH3)3 22.8 9999 : 1
транс-Декалин цис-Декалин
Конформация на декалин
2.4.2015 г.
10
Химични свойства
Заместителни реакции
Присъединителни реакции
Дехидрогениране
Окисление
Прегрупиране
Заместителни реакции
2.4.2015 г.
11
Присъединителни реакции
CH2 CH2
CH2
+ Br2 BrCH2CH2CH2Br
1,3-дибромопропан
+ Br2 BrCH2CH2CH2CH2Br CH2 CH2
CH2CH21,4-дибромобутан
Дехидрогениране
Окисление
2.4.2015 г.
12
Прегрупиране
2
Ментан
3
10
4
7
8
1
9
5
6 9
Пинан
1
10 7
8
2 4 3
5
6