c9(芳烃)解析.ppt

第九章芳香烃,Aromatichydrocarbons,芳香烃的分类,C,H,3,C,H,(1)苯及其同系物,(2)多环芳烃,多苯脂烃,联苯类,稠环芳烃,(3)非苯芳烃,芳香烃,不含苯环，但具有苯的特,性“芳香性”的碳环化合物,1825年法拉弟(Faraday)从照明气中分离得到分子式为C6H6，符合CnH2n-6通式，可能具有的结构式,易取代，不易加成,9.1苯环的凯库勒结构式、稳定性和共振结构,18651899年，提出了各种结构表达式,Kekul,1865,Dewar,18661867,Ladenburg,1869,Armstrong-Baeyer18871888,Claus,1888,Thiele,1899,最为人们所普遍接受的是共轭环己三烯苯,Kekul苯能解释苯的一些现象：(a)苯的一取代物只有一种(b)苯可以加氢还原为环己烷(c)在光照条件下，苯可以和3分子氯气加成,Kekul苯,Kekul苯结构式不能解释的现象：,苯容易发生取代反应，却难于发生加成和氧化反应按照Kekul结构式，邻位二取代苯应该有两个异构体，但实际上只有一个,+H2,-120kJ/mol,+3H2,-208kJ/mol,(2)苯的氢化,(3)1,3-环己二烯脱氢,-H2,-23kJ/mol,苯的稳定性证明,(1)环己烯催化加氢:,放热反应！,苯分子中六根碳碳键是完全一样,(1)按凯库勒式:苯分子中有交替的碳碳单键和双键,而单键和双键的键长是不等的.苯应该是一个不规则的六边形结构.(2)实际上:苯分子中碳碳键的键长完全相等,均为0.139nm.即比一般的碳碳单键短,比一般的碳碳双键长一些.所以,凯库勒式的缺陷,凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构.,9.2芳烃的构造异构和命名9.2.1构造异构四个不饱和度，通式为：CnH2n-6,(1)当芳环侧链上的C原子为3个以上时，产生构造异构：,(2)当苯环上连有2个以上的取代基时，则产生位置异构,二取代苯有3个异构体,9.2.2命名,一、一元取代苯，以苯为母体，烷基为取代基，10，省略“基”字,二、二元取代苯，用邻(o)、间(m)、对(p)来表明取代基位置：,三、三个相同烷基取代苯，用连、偏、均来表明取代基位置：,四、多元取代苯用数字表明取代基位置，小基团处于1号位，取代基位置和最小。,五、取代基比较复杂时，可将苯作为取代基：,六、常见的取代基：Ph-苯基；Ar-芳基；Tol-甲苯基；Bz-苄基(苯甲基),1-甲基-3-异丙苯,1-甲基-4-叔丁苯,1,4-二甲基-2-乙苯,1-甲基-4-乙基-3-异丙苯,2-甲基-3-苯基丁烷,邻甲苯基乙炔,顺-5-甲基-1-苯基-2-庚烯,苯分子中六个碳原子和六个氢原子处于同一平面内，六个碳原子组成一个正六边形，碳碳键长完全相等，所有键角都是1200,9.3苯的分子轨道、芳香性和Huckel4n+2理论一、价键理论,苯的凯库勒模型,轨道解释：C原子sp2杂化，每个C原子的杂化轨道与C和H形成三个键，,未参与杂化的p轨道垂直苯环平面，电子云相互重叠，形成一个环闭的共轭体系。离域大键，电子云密度完全平均化，无单、双键之分。,二、分子轨道理论6相互交盖的2p轨道组合成6个分子轨道,苯的分子轨道和能级,成键轨道全充满，最稳定,三、Huckel（休克儿）4n+2理论,芳香性结构特点：碳原子以sp2杂化形成环状化合物；成环原子共平面；形成闭合环状大键，基态时电子处于成键轨道，电子数符合4n+2规则Huckl规则:一个具有共平面、环状闭合、共轭体系的单环多烯化合物，只有当其电子数符合4n+2时，才可能有芳香族的稳定性。n=0,1,2,3.,非芳香化合物环丁二烯,环丁二烯的分子轨道模型,非键轨道半充满，不稳定,9.4芳香性离子,1、环丙烯正离子,2、环戊二烯负离子,3、环庚三烯正离子,9.5轮烯,通常把n5的大环共轭多烯烃-CH=CHn称为轮烯，命名为碳原子个数轮烯，如10轮烯,5,6,9,8,7,12,13,15,14,16,17,？,9.6杂环芳香性见11.19.7多环芳烃9.7.1联苯,Ullmann偶联反应制得吸电子基团存在，反应顺利进行,9.7.2手性的联苯类分子和Caaaa型分子,由C-C单键的旋转受到阻碍而造成的光学异构体为阻转异构体,条件(1)ab;cd或a=b但cd(2)abcd足够大时（符合次序规则）,Organ