有机化学 芳香烃

1、.炔烃炔烃烯烃烯烃不饱和链烃不饱和链烃烷烃烷烃饱和链烃饱和链烃烃烃链烃链烃（脂肪烃）（脂肪烃）环烃环烃芳香烃芳香烃脂环烃脂环烃烃：仅由碳、氢两种元素组成的化合物烃：仅由碳、氢两种元素组成的化合物烃的烃的分类分类回顾回顾. 1 1、脂环烃的结构；、脂环烃的结构； 2 2、脂环烃的命名；、脂环烃的命名； 3 3、脂环烃的化学性质、脂环烃的化学性质催化加氢、加成反应、取代反应催化加氢、加成反应、取代反应（小环开环加成，大环取代反应）（小环开环加成，大环取代反应）.1 1熟悉苯环的结构特征熟悉苯环的结构特征2 2掌握芳香烃的命名掌握芳香烃的命名3 3掌握苯的重要反应掌握苯的重要反应 学习要求学习要求.

2、一、苯分子的概念与结构一、苯分子的概念与结构闭合的六个原子六个电子的共轭体系。闭合的六个原子六个电子的共轭体系。苯分子中的大苯分子中的大 键键HHHHHH1.芳香烃：一般是指分子中含芳香烃：一般是指分子中含苯环苯环的烃。的烃。 2.芳香烃的结构：芳香烃的结构：.苯的结构式苯的结构式苯的凯库勒式结构苯的凯库勒式结构 苯的结构式苯的结构式 苯的分子式：苯的分子式：C C6 6H H6 6或或大大 键键.芳香烃芳香烃：具有芳香性的碳氢化合物。具有芳香性的碳氢化合物。芳香性芳香性：1 1）具有稳定的环系；）具有稳定的环系； 2 2）易于取代，难于加成和氧化。）易于取代，难于加成和氧化。.二、芳香烃的分

3、类二、芳香烃的分类 含有苯环的有机化合物称为含有苯环的有机化合物称为芳香族化合物芳香族化合物，把分子中含有苯环结构的烃称为把分子中含有苯环结构的烃称为芳香烃芳香烃。 (1) (1) 单环芳香烃单环芳香烃：分子中只含有一个苯环：分子中只含有一个苯环的芳香烃称为的芳香烃称为单环芳香烃单环芳香烃。CH3CH CH2苯苯甲苯甲苯苯乙烯苯乙烯. (2) 多环芳香烃多环芳香烃：分子中含有两个或两个：分子中含有两个或两个以上独立苯环的芳香烃称为以上独立苯环的芳香烃称为多环芳香烃多环芳香烃。 根据苯环的根据苯环的连接方式连接方式的不同，多环芳香烃的不同，多环芳香烃又可以分为又可以分为联苯、联多苯联苯、联多苯和

4、和多苯代脂肪烃多苯代脂肪烃。联苯联苯多苯代脂肪烃多苯代脂肪烃联多苯联多苯. (3) 稠环芳香烃稠环芳香烃：分子中含有两个或多个苯：分子中含有两个或多个苯环环共用两个相邻碳原子共用两个相邻碳原子的芳香烃，称为的芳香烃，称为稠环芳稠环芳香烃香烃。 萘萘 蒽蒽 菲菲.1 1芳基的概念芳基的概念 芳烃分子中，去掉一个氢原子后，剩下的基团称芳烃分子中，去掉一个氢原子后，剩下的基团称为为芳基芳基，用，用-Ar表示。重要的芳基有：表示。重要的芳基有：CH2(C6H5CH2-)苄基（苯甲基），用Bz表示苯基， 用Ph或 表示三、芳香烃的命名三、芳香烃的命名.(一一) 单环芳香烃的命名单环芳香烃的命名 以苯环为

5、以苯环为母体母体，以烃基为，以烃基为取代基取代基，称为，称为某烷某烷基苯。基苯。 CH3CH2CH3CHCH3CH3 甲（基）苯甲（基）苯 乙（基）苯乙（基）苯 异丙（基）苯异丙（基）苯. 当苯环上连有当苯环上连有两个或两个以上取代基两个或两个以上取代基时，可时，可用阿拉伯数字标明其相对位次。用阿拉伯数字标明其相对位次。 若苯环上连有若苯环上连有两个相同取代基两个相同取代基时，常用时，常用邻邻或或 o、间间或或 m、对对或或 p 来标明它们的相对位次。来标明它们的相对位次。CH3CH3CH3CH3CH3CH31, 2-二甲苯二甲苯 1, 3-二甲苯二甲苯 1, 4-二甲苯二甲苯 邻邻-二甲苯二

6、甲苯 间间-二甲苯二甲苯 对对 -二甲苯二甲苯. 当苯环上有当苯环上有三个相同的取代基三个相同的取代基，可用阿拉伯数，可用阿拉伯数字标记取代基的位置，也可用字标记取代基的位置，也可用连、偏、均连、偏、均表示其相表示其相对位次。对位次。CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3 1,2,3-三甲苯三甲苯 1,3,5-三甲苯三甲苯 1,2,4-三甲苯三甲苯 连连-三甲苯三甲苯 均均-三甲苯三甲苯 偏偏-三甲苯三甲苯 . 当苯环连接较当苯环连接较复杂的烃基或不饱和烃基复杂的烃基或不饱和烃基时，时，常以常以苯环为取代基苯环为取代基进行命名。进行命名。 C H C H2C H C H3CH3

7、CH2CH3C H C H2 2-甲基甲基-4-苯基己烷苯基己烷 苯乙烯苯乙烯6 5 4 3 2 1.( (二二) ) 多环芳烃的命名多环芳烃的命名 多苯代脂肪烃命名时，以多苯代脂肪烃命名时，以脂肪烃为母体脂肪烃为母体，以，以苯环为取代基苯环为取代基。CH2CH2CH2 1, 3-二苯基丙烷二苯基丙烷1 2 3.（三）稠环芳烃的命名（三）稠环芳烃的命名 简单稠环芳烃给予简单稠环芳烃给予特定名称特定名称，每种稠环上碳，每种稠环上碳原子的原子的编号编号有所不同。有所不同。 萘萘 蒽蒽 菲菲123456788912341056712345678910. 萘的一元取代物可用萘的一元取代物可用、来命名；

8、二元或来命名；二元或多元取代物异构体较多，命名时用阿拉伯数字标多元取代物异构体较多，命名时用阿拉伯数字标明取代基的位次。明取代基的位次。SO3HCH3CH3CH3 - -萘磺酸萘磺酸 1,3,5-1,3,5-三甲基萘三甲基萘.四、单环芳烃的物理性质四、单环芳烃的物理性质 苯及其同系物一般为无色液体，苯及其同系物一般为无色液体，密度密度比比水水小小，不溶于水，易溶于石油醚、醇、四氯化碳，不溶于水，易溶于石油醚、醇、四氯化碳等有机溶剂。等有机溶剂。 单环芳烃的密度比单环芳烃的密度比碳原子数相同的脂肪烃碳原子数相同的脂肪烃大大，一般在，一般在 0.8 0.8 - - 0.91 gcm 0.91 gc

9、m-3 -3 之间。之间。.一些常见单环芳烃的物理性质名 称熔点/沸点/密度/(gcm-3) 折射率(20)苯5.580.10.8791.5001甲苯-95.0110.60.86691.4961乙苯-95.0136.30.86701.4959邻二甲苯-15144.40.86701.5055间二甲苯-47.9139.10.86421.4972对二甲苯13.5138.40.86111.4959丙苯-99.5159.20.86201.4920异丙苯-96152.40.86181.4915连三甲苯-25.41760.89441.5139偏三甲苯-43.81690.87581.5048均三甲苯-44.7

10、1650.86521.4888苯乙烯-30.6145.20.90611.5468苯乙炔-44.8142.40.92811.5485.五、单环芳烃的化学性质五、单环芳烃的化学性质.1. 卤代反应卤代反应+ X2FeX3+ HX (X=Cl,Br)X50-60三卤化铁的作用三卤化铁的作用-促使卤素分子极化而离解促使卤素分子极化而离解.CH3CH2BrCH3FeBr3Br25560 Co+Br+BrCH3CH3Br2+hvHBr+比较：比较：条件不同条件不同取代位置不同取代位置不同.NO250-60+HONO2浓H2SO4H2ONO230+HONO2浓H2SO4CH3CH3CH3NO2硝基苯硝基苯邻

11、硝基甲苯邻硝基甲苯对硝基甲苯对硝基甲苯.ArH+H2SO4ArSO3HH2O3. 磺化反应磺化反应与硫酸反应与硫酸反应SO3H+浓H2SO4CH3CH3CH3SO3H在药物分子中引入磺酸基，可以增加药物的水溶性在药物分子中引入磺酸基，可以增加药物的水溶性.4、 傅瑞德尔傅瑞德尔-克拉夫茨烷基化反应克拉夫茨烷基化反应傅傅-克克反应反应(Friedel-Crafts)烷基化烷基化酰基化酰基化傅傅-克烷基化反应克烷基化反应+ RClAlCl3R.取代反应小结：取代反应小结：1.1.甲苯比苯更容易发生取代反应甲苯比苯更容易发生取代反应；2.2.卤代、硝化、磺化卤代、硝化、磺化均为取代反应；均为取代反应

12、；3.3.发生取代反应的部位与原有的取代基发生取代反应的部位与原有的取代基有关，有关，甲基是邻对位定位基甲基是邻对位定位基.1. 催化加氢催化加氢2. 与氯气加成与氯气加成+Cl2光照50OCClClClClClCl六六六六六六具有杀虫活性具有杀虫活性.1. 氯代反应氯代反应2. 氧化反应氧化反应CH2CH3CHCH3ClCl2CH3COOHKMnO4. 在在过量氧化剂过量氧化剂存在下存在下, ,无论支链长短无论支链长短, ,最后都氧化成最后都氧化成苯甲酸苯甲酸( (说明说明的活泼性的活泼性):):注意：注意：叔丁基苯叔丁基苯由于由于无无，在一般情况下，在一般情况下不氧化不氧化CH2CH3CO

13、OHKMnO4 .均有均有,直接直接氧化成氧化成苯甲酸苯甲酸CH3CH2CH2CH3MnO4-/H2O COOH.六、苯环上取代反应的定位规律六、苯环上取代反应的定位规律(一一) 两类定位基两类定位基1. 邻对位定位基邻对位定位基第一类定位基第一类定位基，使苯环活化，使苯环活化 (卤素除外卤素除外)。2. 间位定位基间位定位基第二类定位基第二类定位基，间位定位基能使苯环钝化，间位定位基能使苯环钝化.取代基的定位效应取代基的定位效应+3NR.稠环芳香烃稠环芳香烃 稠环芳烃稠环芳烃是指分子中含有由两个或多个苯环是指分子中含有由两个或多个苯环共用两个相邻碳原子稠合而成的芳烃。共用两个相邻碳原子稠合而成的芳烃。 萘分子中萘分子中位电子密度最高，位电子密度最高， 位其次，中位其次，中间两个共用碳原子的电子密度最低。在蒽和菲分间两个共用