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