常見環(huán)、中環(huán)和大環(huán)環(huán)烷烴較穩(wěn)定,化學性質與鏈狀烷烴相似,與強酸(如硫酸)、強堿(如氫氧化鈉)、強氧化劑(如高錳酸鉀)等試劑都不發(fā)生反應,在高溫或光照下能發(fā)生自由基取代反應;小環(huán)環(huán)烷烴環(huán)丙烷和環(huán)丁烷不穩(wěn)定,除可以發(fā)生自由基取代反應,易開環(huán)發(fā)生加成反應(additionreaction)。
1.自由基取代反應
環(huán)烷烴與烷烴相似,在光照或高溫條件下,可發(fā)生自由基取代反應。例如:
2.加成反應
(1)加氫
在催化劑Ni的作用下,環(huán)烷烴可進行催化加氫反應,加氫時環(huán)烷烴開環(huán),碳鏈兩端的碳原子與氫原子結合生成烷烴。
(2)加鹵素、氫鹵酸
★環(huán)丙烷在常溫下,能與鹵素或氫鹵酸發(fā)生加成反應。例如:
★環(huán)丁烷在加熱條件下,也可以與鹵素或氫鹵酸發(fā)生加成反應
★環(huán)戊烷、環(huán)己烷及高級環(huán)烷烴不能發(fā)生加成反應。
當環(huán)丙烷的烷基衍生物與氫鹵酸作用時,碳環(huán)開環(huán)多發(fā)生在連氫原子最多和連氫原子最少的兩個碳原子之間。氫鹵酸中的氫原子加在連氫原子較多的碳原子上,而鹵原子則加在連氫原子較少的碳原子上。例如:
小結:環(huán)丙烷的性質很活潑,易開環(huán)發(fā)生加成反應;環(huán)丁烷的活性較環(huán)丙烷弱,可以開環(huán)發(fā)生加成反應,只是條件較環(huán)丙烷強烈;環(huán)戊烷、環(huán)己烷及高級環(huán)烷烴的化學性質則與開鏈烷烴相似,環(huán)比較穩(wěn)定難發(fā)生開環(huán)加成反應。另外,環(huán)烷烴同鏈狀烷烴一樣可以發(fā)生自由基取代反應。