第四章 芳香烃.ppt

分类 六个H等同 b 苯分子为平面正六边形 C C键长均相等 介于单 双键之间 键角120oc 异常的热力学稳定性d 难亲电加成 难氢化 难氧化 第四节芳香烃的命名 2 取代基的编号 注意母体的选择 P58 特殊情况下苯环为取代基 用Ph 或C6H5 代表 P58 59 1 碳链较长时 特殊情况苯环为取代基 2 苯环上连不饱和键时 3 多苯代脂肪烃中 4当苯环上连有 COOH SO3H NH2 OH CHO CH CH2或R较复杂时 则把苯环作为取代基 当苯环上连的是烷基 NO2 X等基团时 则以苯环为母体 叫做某基苯 1 加成反应苯环易起取代反应而难起加成反应 但并不是绝对的 在特定条件下 也能发生某些加成反应 1 加氢 2 加氯 三 芳香环上的反应 侧链卤代 自由基机理 位卤代 2 侧链氧化 侧链R有 H时 则R氧化成 COOH 强氧化剂 强氧化剂 H2Cr2O7 HNO3 KMnO4 2 侧链氧化 侧链R有 H时 则R氧化成 COOH 强氧化剂 H2Cr2O7 HNO3 KMnO4 芳香环上的亲电取代反应 卤代 硝化 磺化 烷基化 酰基化 无水条件下比较好 1 卤代反应 Br2 Cl2 2 硝化反应 硝基苯继续硝化比苯困难 条件 混酸 浓硝酸 浓硫酸 加热 水浴500C 烷基苯硝化比苯容易 3 磺化反应条件 发烟硫酸 室温 浓硫酸 加热 烷基苯比苯易磺化 得到邻 对位产物 4 弗瑞德 克来福兹 Friede Crafts 反应 傅克反应 1 酰化反应 试剂 酰卤或酸酐 催化剂 无水AlCl3 2 烷基化反应催化剂 FeCl3 AlCl3等路易斯酸烃化试剂 卤代烃 烯烃或醇 此反应中应注意以下几点 1 常用的催化剂 无水AlCl3 FeCl3 BF3 无水HF SnCl4 ZnCl2 H3PO4 H2SO4等 2 引入三个碳以上的烷基时 发生碳链异构 3 反应不易停留在一元阶段 通常有多烷基苯生成 4 苯环上已有 NO2 SO3H COOH COR等取代基时 反应不再发生 5 烷基化试剂也可是烯烃或醇 问题 五 亲电取代反应的定位规则 1 三类定位基 在一取代苯的亲电取代反应中 基于新取代基导入位置和活性差别 把取代基分为三类 第一类 邻 对位定位基 活化基 NH2 NHR NR2 OH NHCOCH3 OR C6H5 R 第二类 邻 对位定位基 钝化基 F Cl Br I 第三类 间位定位基 强钝化基 NO2 NR3 CN COOH COOR COR SO3H CF3 六 取代定位规律的应用 1 预测反应的主要产物苯环上已有两个取代基 引入第三个取代基时 有下列几种情况 1 原有两个基团的定位效应一致 例如 2 两个取代基同类 定位效应不一致 则由强的定位基指定新导入基进入苯环的位置 例如 定位基强弱 第一类 第二类 第三类 3 两个取代基不同类 且定位效应不一致时 由邻对位定位基指定 例如 1 指导合成路线的选择 定位规则的应用 练习 1 用箭头表示新导入基团主要进入苯环的哪个部位 多环芳烃 一 联苯 略 联苯的结构与性质与苯相似 二 萘 1 加成反应 萘比苯易加成 在不同的条件下 可发生部分或全部加氢 2 氧化反应 萘比苯易氧化 3 取代反应 1 硝化 常温下就可以反应 产物几乎全是 硝基萘 2 磺化反应与反应温度有关 低温时多为 萘磺酸 较高温度时则主要是 萘磺酸 萘磺酸在硫酸里加热到165 时 大多数转化为 异构体 非苯系芳烃 一 休克尔规则1931年 休克尔 E Huckel 用简单的分子轨道计算了单环多烯烃的 电子能级 从而提出了一个判断芳香性体系的规则 称为休克尔规则 单环多烯烃要有芳香性 必须满足三个条件 成环原子共平面或接近于平面 2 环状闭合共轭体系 3 环上 电子数为4n 2 n 0 1 2 3 符合上述三个条件的环状化合物 就有芳性 非苯系芳