复旦大学有机化学

（正）戊基
异戊基
叔戊基
tert-pentyl
新戊基
neope3 6 5 4 4-乙基辛烷 4-ethyloctane 4 5 6 3 7 2 8 1 4-乙基-辛烷 不正确命名
CH 3CH 2CH 2CHCH 2 CH 3 CH 2CH 2CH 2CH 3

乙烷构象转换与势能关系图
H 2 1 1 H
H H H 1 H H H
H H
H H
旋转60
o
H H
1 1 H H
2H H
H
旋转60 o
H H
2
1 1 H
H H
……
potential energy (KJ/mol)
旋转中须克服能垒——扭转张力 • 电子云排斥 • 相邻两H间的von der waals排 斥力 一般情况下( T>-250oC): 单个乙烷分子：绝大部分时间 在稳定构象式上。 一群乙烷分子：某一时刻，绝 大多数分子在稳定的构象式上。
3. 其它烷烃的构象
例：画出化合物 H 3C
2
规律: 大基团总是 占据反是对位交叉
CH3 Br 的所有交叉式和重叠式构象
3
H Br
CH 3 H3C H H Br
2 3
H
Br CH 3 H 60 o H3C Br Br H H Br CH 3 60 o
60 o C2转
H 3C H
Br
最稳定
H3C Br Br H 60 o H 3C H3C CH 3 H H Br Br H H H 60
o
H3C H 3C
Br Br 60 o
……
最不稳定

立体异构体、构型异构体与构象异构体
立体异构体： 由原子或基团在空间的排列（或连接）方式不同所产生的 异构体（包括构型异构体和构象异构体）
Br C Br
H H H H H H
H H
H H
与
I I
C Cl
与
H H H
H Cl
构型异构体 • 不可转换 • 理论上可分离
第二章 烷烃和环烷烃（1）
主要内容


烷烃的结构，同分异构体
烷烃的命名（普通命名法， IUPAC命名法）

构象和构象异构体，构象式的表示法
一. 烷 烃（Alkanes, Paraffins）
烷 烃 完全 饱和
碳氢化合物 （hydrocarbons）
烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）

烷烃的通式：CnH2n+2
methyl ethyl
缩写
Me Et
CH 3CH 2
CH 3CH 2CH 2 CH 3 CH 3CH
（正）丙基
n-propyl
n-Pr
异丙基
isopropyl
i-Pr
R
（烷基）
中文名
（正）丁基
英文名
n-butyl
缩写
CH 3CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3CH 2CH
n-Bu
仲丁基
构象异构体 •可通过单键旋转转换 •一般无法分离
本次课要求
了解并掌握烷烃的结构、同分异构现象等知识。 掌握烷烃的两种基本命名方法，能用IUPAC命名法命名结 构较为复杂的烷烃分子。 了解并掌握化合物构象的概念，熟练掌握开链烷烃构象式 的基本表达方法。
课后练习: p39 习题2-2 p41 习题2-4（只写中文命名） p47 习题2-7, 2-9
quaternary carbon
分析下列化合物所含碳原子种类
CH 3 H 3C CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 H3C CH CH 2 CH 3
二种类型 2 C
二种类型 1 C
CH 3 H3C CH CH 2
CH 3 C CH 3 CH 3
二种类型 1 C
碳原子种类的扩展
2 H（仲氢）
CH3
1 C（伯碳，一级碳） primary carbon
2 C （仲碳，二级碳） secondary carbon
CH 3 H 3C CH
3 H（叔氢）
CH 3 H3C C CH 3 CH 3
CH 3
3 C （叔碳，三级碳）
4 C （季碳，四级碳）
tertiary carbon
potential energy (KJ/mol)
H
H
H
H 3C
H
H H
H
22.6 14.6 3.8
CH 3 H H CH 3 H H H 3C H H CH 3 H H H H H
14.6 3.8
CH 3 CH 3 H CH 3 H H CH 3 H H
0
60
120
180
240
300
360
degrees of rotation
sec-butyl (secodary)
s-Bu
CH 3 CH 3CHCH 2 CH 3 CH 3C CH 3
异丁基
isobutyl
i-Bu
叔丁基
tert-butyl (tertiary)
t-Bu
R
（烷基）
中文名
英文名
n-pentyl n-amyl isopentyl
缩写
CH 3(CH 2)3CH 2 CH 3 CH 3CHCH 2CH 2 CH 3 CH 3CH 2C CH 3 CH 3 CH 3CCH 2 CH 3
英文名
n-heptane
n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane n-tridecane n-eicosane
正庚烷
正辛烷 正壬烷 正癸烷 正十一烷 正十二烷 正十三烷 正二十烷
C12
C13
C20
碳原子数为10以上时用大写数字表示
2. IUPAC命名法（系统命名法）
7 8
2, 7-二甲基-4-仲丁基辛烷 2, 7-二甲基-4-(2-丁基)辛烷 2, 7-二甲基-4-(1-甲基丙基)辛烷
这样选取主链及 编号是否合适？
注：p39－40有关一些其它基团的“顺序规则”放第三章介绍
三.构象 (comformation) 和构象异构体
C—C单键是可以旋转的 单键的旋转使分子中的原子或基团在空间产生不同的排列 （构象） 不同的构象之间为构象异构关系（一类立体异构现象）
（例：CH4, C2H6, C3H8, C4H10, ……） 同系列 （同系物, Homologs）
同系列：有相同通式、结 构上相差一定的 “原子团”的一 系列化合物。 同系物：同系列中的化合 物为同系物。

烷烃的结构
1.09 Å 键(sp 3 -s)
H
109.5o
C H H H
H C H H
109.3
英文名
methane ethane propane
甲烷 乙烷 丙烷
碳原子数目 + 烷 英文命名用词尾ane表示烷烃
碳原子数为1~10用天干 （甲、乙、丙、……壬、 癸）表示
中文名
CH 3CH 2CH 2CH 3
英文名
n-butane isobutane
正丁烷 异丁烷
C4
CH 3 CH 3CHCH 3 CH 3(CH 2 )3CH 3 CH 3 CH 3CHCH 2CH 3 CH 3 CH 3CCH 3 CH 3
60 o
部分重叠式 较不稳定
CH 3 CH 3 CH 3
60 o
邻位交叉式 （gauche） 较稳定
H H H CH 3 H
……
H H H H 全重叠式
甲基间距离最近 （最不稳定）
邻位交叉式 （gauche）

丁烷构象转换与势能关系图
CH 3 CH 3 H CH 3 H CH 3 H H H CH 3
相同取代基合并用
大写数字表示（英
文表示基团数目用词 头 di, tri, tetra, penta, hexa 表示）
3, 4, 6-三乙基辛烷 3, 4, 6-triethyloctane
用“,”隔开

含支链的取代基的命名
5 8 7 6 2 3 1 4 3 2 1
2 1 3 6 4 5
仲丁基 2-丁基 1-甲基丙基
乙烷的两种构象

描述立体结构的几种方式
H 1 C H H C 2
H H
H H
2 H
H H H
H 1 1 H
2
H H
H
H
1
H
伞形式
锯架式
Newman投影式
1. 乙烷的构象
小于两个H 的 von der waals 半 径（1.2Å）之和， 有排斥力
<60 o
H
H C H H
2.3 Å
H C H H
正戊烷
n-pentane
C5
异戊烷
isopentane
新戊烷
neopentane
异构词头用词头“正”、“异”和“新”等区分 相应的英文词头为 n- (normal)、iso和neo（注意不加“-”）
中文名
CH 3(CH 2)4CH 3 CH 3 CH 3 CHCH 2CH 2CH 3 CH 3
最长链为主链 取代基编号数最小
CH 3
6 6 5 5 4 3 2 1
CH 3CH 2CH 2CHCHCH 3
4 3
取代基最多的链为主链
小基团排在前面（英文
以字母顺序排列）
3-异丙基己烷 不正确命名
CH 2CH 3
2 1 2-甲基-3-乙基己烷 3-ethyl-2-methylhexane