第4章 芳香烃课件

第四章芳香烃(aromaticcompounds)第4章芳香烃第一节单环芳香烃；第二节稠环芳香烃第三节非苯系芳烃第4章芳香烃第一节单环芳香烃(mononucleararomatics)甲苯一、单环芳香烃分类和命名乙苯异丙苯第4章芳香烃邻二甲苯（o）间二甲苯（m）对二甲苯（p）第4章芳香烃三取代时，可用连、偏、均表示连三甲苯偏三甲苯均三甲苯第4章芳香烃IUPAC规定：甲苯、乙苯、异丙苯、苯乙烯、二甲苯等可作母体。第4章芳香烃结构复杂的化合物：苯作取代基第4章芳香烃含官能团芳香族化合物的命名:首先根据官能团的优先次序确定类别，即优先官能团作母体。其余基团则作取代基。第4章芳香烃

间磺酸基苯甲酸或3-磺酸基苯甲酸

邻氯苯酚或2-氯苯酚

间硝基甲苯或3-硝基甲苯

对甲基苯磺酸或4-甲基苯磺酸例：第4章芳香烃稠环(condensedring)第4章芳香烃第4章芳香烃第4章芳香烃第4章芳香烃二、苯分子结构(structureofbenzene)C6H6：高度不饱和，但不能使溴水褪色、不能被氧化。1825年，法拉第从照明气中发现了有芳香性的物质。1845年，Hoffman从煤焦油中得到了苯第4章芳香烃1865年，Kekule梦中想到了苯的结构式为环己三烯结构

KeKule式第4章芳香烃

近代物理方法证明，苯分子是一个平面正六边形，键角都是120°，C-C键长都是1.39Å,实际无单双键之分。第4章芳香烃

第4章芳香烃（1）亲电取代反应(electrophilicsubstitutionreaction)a.卤代反应(halogenation)三、单环芳香烃的性质(propertiesofmononucleararomatics)1.物理性质(physicalproperties)2.化学性质(chemicalproperties)第4章芳香烃亲电取代反应历程亲电试剂：X+,NO2+,SO3,R+,RC=O+第4章芳香烃Br2在FeBr3作用下发生异裂：第4章芳香烃第4章芳香烃b.磺化(sulfonation)第4章芳香烃C烷基化和酰基化反应(Friedel-Craftsalkylationandacylation)第4章芳香烃由亲电取代反应历程可解释烷基化产物的异构化。第4章芳香烃第4章芳香烃不发生异构化不发生付-克反应第4章芳香烃反应过程中不发生重排；常用正离子进攻试剂为：酰氯，羧酸酐，羧酸及酯等；芳环上有强吸电子基时不发生反应,如：

第4章芳香烃c.硝化(nitration)黄色油状物第4章芳香烃(2)

氧化反应(oxidation)第4章芳香烃（3）侧链卤代（halogenationofsidechain）第4章芳香烃（4）苯环上的加成还原氢化：自由基加成：第4章芳香烃四、苯环亲电取代定位规律1、定位规律(orientationrule)第4章芳香烃第一类定位基：（邻、对位定位基）与苯环直接相连的原子一般是单键或带负电荷。使苯环致活，取代反应变得容易。（其中，F，Cl，Br，I较特殊，钝化苯环）第4章芳香烃第二类定位基：（间位定位基）与苯环直接相连的原子一般是双键、叁键或带正电荷。使苯环钝化，取代反应变得困难。第4章芳香烃2、定位规律的解释第4章芳香烃吸电子基－Ip-π共轭效应＋C＋C>－I1.001.121.02吸电子基－Ip-π共轭效应＋C－I>＋C0.970.880.96第4章芳香烃

诱导效应：－I（吸电子基）

π-π共轭效应：－C第4章芳香烃3、定位规律的应用：

(1)推测主要产物第4章芳香烃两个取代基定位作用不一致时：B邻对位与间位在一起时，由邻对位定位基决定A同类定位基由强者决定第4章芳香烃二元取代中的空间因素：第4章芳香烃(2)选择合适的合成路线例：第4章芳香烃第4章芳香烃

B由苯制备o－或p－产物，应先上邻对位定位基；A由苯制备m－产物，应先上间定位基；C根据需要，采取基团的保护和转换。第4章芳香烃练习：第4章芳香烃第二节稠环芳香烃(condensedaromatics)一、萘(naphthalene)一元取代物有两种位置异构体第4章芳香烃二、萘的化学性质1、取代反应第4章芳香烃2、氧化1,4－萘醌邻苯二甲酸酐第4章芳香烃

3、加成1,2,3,4－四氢萘十氢萘第4章芳香烃二、蒽和菲(anthraceneandphenanthrene)蒽菲第4章芳香烃三、其它稠环芳香烃3，4－苯并芘第4章芳香烃

C60是碳的一种新的同素异形体，1985年由石墨合成。有固定分子式（C60）由12个五元环和20个六元环组成的32面体笼状结构，分子呈高度对称的球形。第4章芳香烃第三节非苯芳香性及休克尔（Huckel）规则

休克尔规则：a.分子是平面环状的闭合共轭体系。b.环上电子数为4n+2(n=0,1,2,3,4……)第4章芳香烃C－C、C=C键长分别为0.154nm,0.134nm，说明π电子云没有发生平均化。第4章芳香烃非苯芳香烃：

根据休克尔规则，一些不含苯核结构的化合物，也有芳香性，这类化合物称非苯芳香烃。环丙烯正离子第4章芳香烃

环戊二烯负离子：sp3sp2第4章芳香烃庚三烯正离子sp3sp2第4章