有机化学（上册）课件：6-芳烃

1、第 六 章芳 烃aromatic compounds芳烃：具有芳香性（aromaticity）的碳氢化合物。芳香性：高度不饱和，但具有稳定的环系；易发 生取代反应，难发生加成和氧化反应。通常所说的芳烃是指苯系芳烃HHHHHH分类非苯芳烃第一节 苯及其同系物一、苯的结构1. 苯的凯库勒（Kekul ）式1865年，Kekul提出了苯的环状构造式HHHHHHHHHHHH1）Kekul式中有单双键之分，但事实上键长一样。2）苯并不象烯烃那样容易发生氧化、亲电加成反应，相反苯易于发生取代反应。3）邻二取代苯只有一种。 BrBrHHHHBrBrHHHH2. 现代价键理论的描述键键= Each sp2 h

2、ybridized C in the ring has an unhybridized p orbital perpendicular to the ring which overlaps around the ring.3. 分子轨道理论的描述4. 共振论的描述二、苯及其同系物的同分异构和命名1. 同分异构取代基大小及取代位置导致同分异构1,2- 1,3- 1,4-邻 (o-,ortho) 间(m-,meta) 对(p-,para)2. 取代基3. 命名一般以苯作母体，复杂分子可将苯作为取代基乙（基）苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯苯基苯甲基,苄基间（3）-氯甲苯3-chlorotoluen

3、eZ-4-甲基-2-苯基-3-庚烯Z-4-methyl-2-phenyl-3-heptene三、物理性质四、化学性质集中表现在苯环及受苯环直接影响的-碳上（一）苯环上的反应1. 亲电性取代反应1）卤代F2C12Br2I2 反应机理:1)碳正离子中间体（-配合物） 2)sp32）硝化62% 33%93%可看出：在进行亲电性取代反应时，苯环上原有的取代基不仅影响着反应的难易，还决定着新的基团进入的位置。这种苯环上原有的取代基称为定位基(orienting group)。硝酰正离子 +NO2是有效的亲电试剂硝化反应历程:（-配合物）3）磺化苯磺酸间苯二磺酸速度控制产物和平衡控制产物苯磺酰氯氯磺化反应

4、4） 傅瑞德尔-克拉夫茨反应（傅-克反应） Friedel-Crafts reaction傅-克烷基化:催化剂 Lewis酸、质子酸等：FeCl3、SnCl2、ZnCl2 、 HF、H2SO4、H3PO4、BF3正丙基正离子异丙基正离子傅-克酰基化酰基化反应不会发生重排注意：当苯环上有强的吸电子基（如硝基） 时，不发生Friedel-Crafts反应。2. 加成反应3. 氧化反应顺丁烯二酸酐（二）侧链上的反应1. H卤代.3 2 1 自由基的稳定性苄基自由基 过氧化物2. 氧化含H的侧链容易氧化成羧基第二节 芳环上亲电取代反应的定位规律62%5%33%6%93%1%一、定位基的分类1. 邻对位

5、定位基（第一类定位基）使亲电取代反应容易进行（活化苯环，卤素除外），取代基主要进入其邻位和对位。.结构特点：除烷基外，与苯环相连的原子有未共用电子对。强弱.2. 间位定位基（第二类定位基）使亲电取代反应难以进行（钝化苯环），取代基主要进入其间位。强弱结构特点：与苯环直接相连的原子带正电荷或极性重键。二、定位规律的理论解释电子效应 诱导效应和共轭效应1.甲基2. 羟基 3. 硝基 4. 卤素 三、二取代苯的定位规律1. 两个取代基的定位效应一致，进入适宜位置：2. 两个取代基的定位效应不一致：1） 两个邻对位定位基，由定位能力强的决定；（ ）（ ）2） 一个邻对位定位基，一个间位定位基，由邻对位

6、定位基决定；3） 两个间位定位基，一般反应条件高，收率低；四、定位规律的应用A）硝化、氯代B）氯代、硝化A）硝化、氧化B）氧化、硝化A）直接硝化B）磺化、硝化、脱磺酸基第三节 多环芳烃111234234234567891010956785678 一、稠环芳烃的命名萘蒽菲1(）-硝基萘2(）-萘酚9-硝基蒽二、稠环芳烃的结构三、稠环芳烃的化学性质1. 萘的亲电取代（一）萘2. 萘的氧化与还原四氢萘十氢萘萘醌邻苯二甲酸酐（二）蒽和菲1. 取代2. 氧化和加氢9,10-蒽醌 9,10-二氢蒽 四、一取代萘的定位规律邻对位定位基，同环取代，主要位。间位定位基，异环取代，5位和8位。五、联苯第四节 休克

7、尔规则 Huckels Rule一个具有平面闭环共轭体系的单环多烯化合物，只有当它的电子数为4n+2时，才可能有芳香性。1）环状化合物；2）环原子在同一平面上；3）环原子都有一根 p 轨道垂直于环平面；4）电子数为4n+2。any plannar, cyclic, conjugated system containing (4n+2) Pi electrons (where n is an integer) experiences unusual aromatic stabilizationsp3 +The cycloheptatrienyl cation has 6 p electrons and an empty p orbital.Aromatic: more stable than open chain ion _The anion h