环丙烷 环丁烷 环已烷
环上带有支链时，一般以环为母体，支链为取代基进行命名，如： CH 3
二甲基环丙烷 CH3
1-甲基-4-异丙基环已烷
若环上有不饱和键时，编号从不饱和碳原子开始，并通过不饱和键编号，如： 5-甲基-1，3-环戊二烯
3-甲基环已烯
环上取代基比较复杂时，环烃部分也可以作为取代基来命名。如：
CH3
CH 3 CH 2 CH CH CH 3 2-甲基-3-环戊基戊烷
（2） 螺环烃的命名： 在多环烃中，两个环以共用一个碳原子的方式相互连接，称为螺环烃。其命名原则为：根据螺环中碳原子总数称为螺某烃。在螺字后面用一方括号，在方括号内用阿拉伯数字标明每个环上除螺原子以外的碳原子数，小环数字排在前面，大环数字排在后面，数字之间用园点隔开。如：
螺[4.4]壬烷
螺[4.5]-1，6-癸二烯
（3）桥环烃的命名： 在多环烃中，两个环共用两个或两个以上碳原子时，称为桥环烃。命名时以二环（双环）为词头，后面用方括号，按照桥碳原由多到少的顺序标明各桥碳原子数，写在方括号内（桥头碳原子除外），各数字之间用园点隔开，再根据桥环中碳原子总数称为某烷。如：
双环[3.2.1]辛烷
双环[4.4.0]癸烷
桥环烃编号是从一个桥头碳原子开始，沿最长的桥路编到另一个桥头碳原子，再沿次长桥编回桥头碳原子，最后编短桥并使取代基的位次较小。如：
1- 乙基-7，7-二甲基双环[2.2.1]庚烷
第三节 烷烃和环烷烃的结构
一、烷烃的分子结构
1.碳原子的四面体概念和构型 2.碳原子的sp3杂化和σ键 3.烷烃的构象
（1） 乙烷的构象 （2）丁烷的构象 二、环烷烃的结构
1.环烷烃的分子结构和环的稳定性 2.环烷烃的构象 （1）环己烷的构象
环已烷可以椅式和船式构象存在。在环已烷的构象中，最稳定的构象是椅式构象，在椅式构象中，所有键角都接近正四面体键角，所有相邻两个碳原子上所连接的氢原子都处于交叉式构象。
环已烷的船式构象比椅式构象能量高。因为在船式构象中存在着全重叠式构象，氢原子之间斥力比较大。另外船式构象中船头两个氢原子相距较近，约183pm，小于它们的范德华半径之和240pm，所以非键斥力较大，造成船式能量高。
在环已烷的椅式构象中，12个碳氢键分为两种情况，一种是6个碳氢键与环已烷分子的对称轴平行，称为直键，简称a键。另一种是6个碳氢键与对称轴成109度的夹角，称为平键，简称e键。环已烷的6个a键中，3个向上3个向下交替排列，6个e键中，3个向上斜伸，3个向下斜伸交替排列。
HH
HHH HHHH HHH 在环已烷分子中，每个碳原子上都有一个a键和一个e键。两个环已烷椅式构象相互转
变时，a键和e键也同时转变，即a键变为e键，e键变为a键。 HHHHHH HHHHHH
HH HHHHHH HHHH
（2）取代环己烷的构象
环已烷的一元取代物有两种可能构象，取代a键或是取代e键，由于取代a键所引起的非键斥力较大，分子内能较高，所以取代e键比较稳定。甲基环已烷的优势构象为：
HH
HHH HHCH3 HHH H当环已烷分子中有两个或两个以上氢原子被取代时，在进行构象分析时，还要考虑顺反构型问题。但就能量而言，不论两个取代基相对位置如何（1，2位、1，3位或1，4位），取代基连在e键上总是能量最低。二元取代物有反-1，2-，顺-1，3-和反1，4-三种具有稳定构象的顺、反异构体。二甲基环已烷各种异构体的优势构象为：
CH3 CH3CH3CH3CH3CH3
根据构象分析得知，当环上有不同取代基时，基团最大的取代基连在e键上最稳定，这种构象属于优势构象。对多取代基的环已烷，e键上连的取代基越多越稳定 ，所以e键上取代基最多的构象是它的优势构象。
椅式构象是环己烷的优势构象。船式构象与椅式构象相比，其能量高29.7KJ/mol，在椅式构象中，几乎不存在环张力。 由分析可以得到结论：
A.e型比a型构象稳定（优势构象）；
B.环上有不同取代基时，大基团处于e键稳定
第四节 烷烃和环烷烃的物理性质
一、沸点 二、熔点 三、密度 四、溶解度
第五节 烷烃和环烷烃的化学性质
一、卤代反应
将甲烷与氯气混合，在漫射光或适当加热的条件下，甲烷分子中的氢原子能逐个被氯原子取代，得到多种氯代甲烷和氯化氢的混合物。
CH4++++Cl2 hυ Cl2 hυ Cl2Cl2CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4++++HClHClHClHClCH3ClCH2Cl2 hυ hυ
CHCl3
卤素反应的活性次序为：F2 >Cl2 > Br2 > I2
对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实 验证明叔氢原子最容易被取代，伯氢原子最难被取代。 二、氧化反应
CH4+O2点燃CO2+H2O+热量
在控制条件时,烷烃可以部分氧化,生成烃的含氧衍生物。例如石蜡（含20—40个碳原子的高级烷烃的混合物）在特定条件下氧化得到高级脂肪酸。
RCH2CH2R+O2MnO2RCOOH+RCOOH
三、环烷烃的反应
1.卤代反应
在高温或紫外线作用下，脂环烃上的氢原子可以被卤素取代而生成卤代脂环烃。如：
++Cl2 hυ 300℃ ClBr+HClHBrBr2+
2.氧化反应
不论是小环或大环环烷烃的氧化反应都与烷烃相似，在通常条件下不易发生氧化反应，在室温下它不与高锰酸钾水溶液反应，因此这可作为环烷烃与烯烃、炔烃的鉴别反应
环烯烃的化学性质与烯烃相同，很容易被氧化开环。
KMnO4H+HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
3.加成反应
（1）加氢 在催化剂作用下，环烷烃加一分子氢生成烷烃。
+++H2H2H2 80℃ Ni 200℃ NiCH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3 300℃ 环烷烃加氢反应的活性不同，其活性为 环丙烷 > 环丁烷 > 环戊烷。 （2）卤素 在常温下可以卤素与发生加成反应。
Ni+
Br2Br2室温BrCH2CH2CH2BrBrCH2CH2CH2CH2Br+
（3）加卤化氢 环丙烷及其衍生物很容易与卤化氢发生加成反应而开环。
CH3+HBr室温CH3CHBrCH2CH3
第六节 烷烃的卤代反应历程
一、甲烷的氯代反应历程
卤代反应机理：实验证明，甲烷的卤代反应机理为游离基链反应，这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基。其反应过程如下：
（1）链引发: 在光照或加热至250—400度时，氯分子吸收光能而发生共价键的均裂，产生两个氯原子游离基，使反应引发。
Cl2 hυ 2Cl
（2）链增长： 氯原子游离基能量高，反应性能活泼。当它与体系中浓度很高的甲烷分子碰撞时，从甲烷分子中夺取一个氢原子，结果生成了氯化氢分子和一个新的游离基——甲基游离基。
