《有机化学》课件.ppt

1芳烃的分类2单环芳烃的异构和命名3苯的结构4单环芳烃的物理性质和光谱性质 5单环芳烃的化学性质 6苯环上亲电取代反应的定位规律 第七章芳烃 稠环芳烃10芳香性和非苯芳烃多官能团化合物的命名芳烃的来源 7二元取代苯的定位规律8定位规律在有机合成上的应用 2 加成反应 加氢 加氯 异构体有杀虫效果 3 氧化反应 加氧氧化 顺丁烯二酸酐 顺酐 不能氧化 KMnO4 K2CrO4 H2SO4 浓HNO3 注意 2芳烃侧链的反应 1 卤化反应 H原子的卤代 反应历程为自由基 NBS 60 39 1 反应条件不同 产物不同 烷基苯通常侧链被氧化 因 氢活泼 无 氢的侧链不被氧化 不论烷基碳链的长短 一般只生成苯甲酸 2 氧化反应 烷基苯侧链上的加氧氧化 常用氧化剂 KMnO4 K2CrO4 H2SO4 浓HNO3 褪色 褪色 褪色 鉴别 1 两类定位基2苯环上取代反应定位效应理论解释3二取代苯的定位规律4定位规则的应用 五 苯环上亲电取代反应的定位规律 1 两类定位基 a 第 类定位基 邻对位定位基 引导亲电试剂主要进入原有基团的邻对位 且活化苯环 亲电取代反应速度与苯相比要快 特别地 卤素为第 类定位基 但其钝化苯环 与苯环直接连接的原子一般以单键和其他原子连接 第 类定位基的结构特点 2 与苯环直接连接的是非极性基团 如 b 第 类定位基 间位定位基 引导亲电试剂主要进入原有基团的间位 且钝化苯环 亲电取代速度与苯相比慢 第 类定位基的结构特点 1 与苯环直接相连的原子有极性重键 2 与苯环直接相连的是带正电荷的原子或强的吸电子基 如 CCl3 CF3 2定位规律的理论解释 1 从反应中间体 络合物 的稳定性分析 第 类定位基 邻对位定位基的分析 进攻对 邻位时 产生的中间体较稳定 第二类定位基 间位定位基的分析 进攻间位时 产生的中间体较稳定 含氧基团 含氮基团 卤素 烷基 R 2 从苯环上各C原子上的电子云密度的大小分析 第 类定位基 邻对位定位基的分析 具有吸电诱导效应和供电共轭效应 但以供电共轭效应为主考虑 卤素除外 具有吸电诱导效应和吸电共轭效应 第 类定位基 间位定位基的分析 供电基使苯环活化 吸电基使苯环钝化 但无论是供电还是吸电 由于苯环是连续的共轭体系 都是对邻对位影响最大 供电基 使整个苯环电子云密度增加 但邻对位密度增加更多 新进的取代基进入原有取代基的邻对位 吸电基 使整个苯环电子云密度减少 但邻对位密度减少更多 间位电子云密度相对较高 新进的取代基进入原有取代基的邻对位 卤素例外 类别 性质 取代基 电子效应 邻对位取代基 致活 致钝 最强强中弱弱 间位取代基 致钝 强 最强 I 供电诱导 I 吸电诱导 C 供电共轭 C 吸电共轭 I C C I I C C I C I I 常见取代基定位效应 NO CH2Cl 练习 试判断下列化合物发生亲电取代 亲电试剂进入苯环的位置 3二取代苯的定位规则 1 当两个取代基定位作用一致时 第三个取代基进入它们共同决定的位置 2 两个取代基为同类定位基且定位作用不一致时 强弱相差较大 由强者的定位 强弱相差不大 得混合物 3 两个取代基为不同类定位基且定位作用不一致时 由第 类定位基定位 4定位规则的应用 预期亲电取代主要产物 习题7 3 2 指导有机合成 六 稠环芳烃 分子中有两个或多个苯环彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳烃 0 142 0 136 0 140 0 139 萘 1 萘的结构及命名 1 萘的结构 萘的键长平均化程度没有苯高 不及苯稳定 萘虽具芳香性 难加成难氧化 但较苯易加成和氧化 电子云密度 C C 亲电取代多在 位 萘的结构特点 2 萘的命名 注意 环上编号固定 第1位固定给 C 然后满足取代基编号和最小即可 2萘的物理 化学性质 萘的物理性质易升华 卤代 硝化 萘的化学性质 磺化 傅氏反应 亲电取代反应 氧化反应 较苯容易 1 4 萘醌 加成反应 较苯容易 1 2 3 4 四氢化萘 十氢化萘 萘环上二元亲电取代反应的定位规则 原有的取代基是第 类定位基时 同环取代 当取代基在 位 E 进入同环另一 位 4位 当取代基在 位 E 进入同环的1位 原有取代基是第 类定位基时 异环取代 E 进入异环的 位 蒽和菲 蒽 C14H10 无色片状晶 1 4 5 8称为a位2 3 6 7称为b位9 10位称为g位 菲 C14H10 含于煤焦油中 有光泽的无色晶体 高度不饱和 但不易进行加成反应和氧化反应 易进行取代反应 化学稳定性 低的氢化热和燃烧热 具特殊稳定性 成环原子之间的键长趋于平均化 在核磁共振谱中显示与苯相似的化学位移 结构符合 H ckel 规则 芳香族化合物的特点 七 非苯芳烃芳香性的判断 H chel 4n 2 电子规则 三条件缺一不可 判断一个化合物是否有芳香性的H chel规则 电子数计算 双键 2 碳正离子 0 碳负离子 2 自由基 1 闭环共轭多烯 单环共轭多烯 环上所有的原子共处同一平面或接近于平面离域的 电子数为4n 2 苯及其衍生物 10 14 6 电子数 22 轮烯 18 轮烯 4 轮烯 8 轮烯 成环原子共平面 电子数4n 成环原子不共平面 电子数4n 由于有环内氢 相互干扰 成环原子不共平面 电子数4n 2 成环原子共平面 电子数4n 2 成环原子共平面 电子数4n 2 轮烯 单环共轭多烯 10 轮烯 1