桥环烃,又称桥烃,是指两个碳环共用两个或两个以上碳原子的一类多环酯环烃。1
基本信息桥环烃可分为二环桥环烃及多环桥环烃。二环桥环烃由两个脂环共用两个以上碳原子所构成;多环桥环烃由三个以上的环共用两个以上碳原子组成。
桥环烃多种多样,广泛地存在于天然化合物分子之内,自然界存在的-蒎烯、樟脑、冰片和金刚烷等均属桥环烃。桥环烃在立体化学及其理论上占有重要地位。1
命名方法根据组成桥环烃的环数用二环、三环等作为词头,词头后在方括号中按由多到少的次序用阿拉伯数字注明各桥所含碳原子数,各数之间用下角圆点分开,以区别于标注位次时用的逗号。计算桥上的碳原子时,要把共用的碳原子除外,若桥中间无碳原子时则称为“键桥”以区别原子桥。键桥的原子数用阿拉伯数字零(0)表示,并在数字右上角加指数标出其桥接位次。最后用相当于环上全部碳原子数的链烃名称作为词尾。2
位次编号自桥头的一端开始循最长的环节编到桥头的另一端。然后再循余下的最长的环节编回到起始桥头,最短的环节最后编号。2
命名及编号示例
右图命名为:三环[3.2.1.0 ]辛烷。
C1和C5为共用的叔碳原子,称“桥头(碳原子)”。
最长的桥:1-2-3-4-5,含碳原子三个
次长的桥:5-6-7-1,含碳原子二个
较短的桥:1-8-5,含碳原子一个
短桥(键桥):2,4, 含碳原子零个
结构特点特点是在它们的桥环体系中存在两个或两个以上共用碳原子所构成的碳环化合物。桥环化合物的立体化学是很复杂的,因为这些化合物的分子具有三度空间的结构,甚至最简单的桥环化合物也是如此。
桥环的二环烃一般的分子比较僵化,小环中的环张力很大。
骈联结构桥环化合物中,若其中一个长桥为零,则分子中该部分为骈联结构。骈联的桥环烃从简单的到复杂的都已找到,并已合成制得。
骈联二环桥环烃的环越小,其环张力值就越大,桥环烃就越不稳定。随着环的结构增大,张力值就逐渐减小,二环桥环烃就比较稳定。3
Bredt 规则与桥环烃的张力所谓Bredt 规则,是指二环桥环化合物内3 个桥的总长小于7 时双键不能存在于桥头碳原子上。
根据这个规则,桥环烃体系的桥头碳原子上不能连有双键,也就是说,桥头碳原子上连有双键的化合物是不可能存在的。3
本词条内容贡献者为:
耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学