《芳香烃定》PPT课件

1、第六章芳香烃、单环芳烃轴向环芳烃非苯芳烃、芳烃是芳烃的简称，也称为芳烃。a，多不饱和b，不容易加成反应和氧化，取代反应c，环形成原子间的键长趋于平均d，环型电子电离系统由4n 2 电子组成。遵循Hckel规则、芳香烃的特性、芳香族分子中的苯环数和相关法可分为：1、单环芳烃：分子中只有一个苯环(例如苯、甲苯等)。2，多环芳烃：分子中含有两个或多个苯环。与联苯结合的聚苯：聚苯芳烃：多环芳烃：3，联苯芳烃：分子中没有苯环的芳烃被称为联苯芳烃。联苯、化合物三苯、二苯甲烷、1，2-二苯乙烯、菲律宾、蒽、萘、芳烃的分类、6.1芳烃的异构体和命名、6.1.1结构异构体一元取代单个结构、2、3、4元取代单个结

2、构例如：1-甲基-2-乙苯，1，3-二甲苯(m-二甲苯)，1-乙基-4-丙基苯，1，单环芳烃经常以苯环为母体，以烷基为取代物，2-甲基-4-苯基戊烷，2，3-二甲基-1-苯基-1-己烯，3，苯的衍生物，(1)苯的衍生物中，如果取代物是硝基或卤化物，则苯环的名称必须以母体命名。硝基苯溴氯甲苯，系统命名法上可以将甲苯、o-二甲苯、异丙基苯、苯乙烯等少数芳烃命名为母体。(2)取代基是氨基、羟基、醛基、羧基、雪纺酸基的时候，将它们中的每一个都视为一个化合物。苯胺酚苯甲醛苯甲醛苯甲酸苯磺酸，按以下顺序选择：- N R3，-COOH，-SO3H，-cor，- COX，-conh2-cn，- CHO，对氨基

3、苯磺酸2-溴-4-甲氧基苯酚-氯苯甲醚，(3)多官能化合物的命名，4，芳烃脱除其中一个氢原子的其余部分为芳基：苯基(Phenyl)(Ph)，1865年，Kekul首先使用了苯的环结构。很多实验资料证明这个结构的基本观念是正确的。6.2苯结构，0.1397纳米，0.110纳米，120，6个碳原子为SP2杂化，6个碳碳碳碳碳-碳键：sp2-sp2，6个碳氢化合物键：sp2-1s，6，苯分子结构的现代概念1，分子轨道理论的解释：苯分子的大键是三个键轨道重叠的结果，键的长度完全相同，因为所有键都离域。苯的结构，苯分子结构的表示方法：2，苯分子结构的共振理论解释，苯的结构被认为是两个或多个经典结构的共振

4、混合体：大部分液体，特殊的香气，密度小于1，蒸汽毒性。相对密度和折射率高于链烃和环烷烃、环烯烃。碳原子数相同的异构体，沸点差异不大，结构对称异构体熔点高。因此，异构体可以通过结晶从相邻的异构体中分离出来。6.3单环芳烃的物理性质，1，亲善取代反应，X2，混合酸，浓硫酸，f-c，2，加成反应，H2，Cl2，3，氧化反应，侧链氧化，苯环氧化，4，4 a .硝化剂：富集HNO3富集H2SO4(混合酸)b .基质活性：烷基苯硝基苯，H2SO4不存在时反应慢，3，磺化反应，苯和浓硫酸，与加热或烟气硫酸一起在室温下作用，产生苯磺酸。 苯磺酸也是强酸，酸性接近硫酸。，苯磺酸，其他磺化试剂及SO3，氯磺酸(C

5、lSO3H)等：反应特性：磺化反应可逆性！应用：有机合成中的此反应“占位符”:直接氯化，用磺化法保护，2-氯甲苯，(获得混合物)，(纯产物)，防护罩，保护物去除，f-c烷基化反应、富的烷基化特性及问题：烷基化试剂含有3个以上的碳原子，容易发生重排反应。(控制C6H6和RCl的相对使用，使主要产品成为主要替代产品)。多元取代，f-c酰化反应：产物为芳香酮。(1)常用催化剂：无水AlCl3，(2)常用酰基试剂：酰基氯或酸酐，酰基，氯化酸，酸酐，酰基，Friedel-Crafts酰基化反应的合成中芳香酮的制备，F-C反应是对芳香族化合物的要求，苯环中存在以下组时不会发生F-C反应：-NO2，-SO3

6、H，-coh，-COR，-NH2，-强吸气电子组，5，氯甲基化反应，无水ZnCl2存在下的芳烃是甲醛和HCl，芳环中的氢原子是氯甲基(-)，和F-C反应一样，芳环不能有强的进气基，氯甲基化反应在有机合成中很重要，因为-CH2Cl(氯甲基)容易转换为：对苯环亲电子取代反应摘要，甲醛和HCl，CH2Cl亲电试剂先攻击！这种反应分为两个阶段进行。第一阶段教师成为中间体-复合体。-复合带的正电荷分布在5个碳中。失去质子，恢复苯环的稳定结构，最后形成能量低的替代品，(1)硝化反应机制，硝化中攻击试剂为NO2，浓硫酸的作用是促进NO2的生成：亲电试剂，-配合物，(2)卤化反应机制，但Fe或FeX3其中，F

7、eX3的作用是X2极化离解：Fe或FeX3存在时，苯不能与溴或氯发生反应，因此苯不能制造溴的四氯化碳溶液，(3)磺化反应机制，一般在硫酸反应磺化时，攻击试剂为三氧化硫：亲电试剂，； 6.4.3部分反应，(1)加氢，(2)加氯，肉仔有7种异构体，其中-异构体( 18%)具有杀虫效果，但其化学性质太稳定，残留毒多，已经被淘汰。6.4.4芳香侧链反应，1，氧化：常用氧化剂为KMnO4，富集HNO3，K2CrO4 H2SO4，包含alpha-h的烷基苯氧化后，烷基侧链用羧基氧化。侧链没有-h就不会氧化：环的破裂：2，芳侧链-氢的卤代化反应，N-溴丁基二酰亚胺，(NBS)，与自由基取代反应的差异，6.4

8、.5聚合反应位置确定规则，两种定位标准，理论上，1，相邻位置定位器：特征：负电荷，孤电子，饱和键，2，中间位置定位器：苯环钝化，钝化作用顺序：最强的激活-NH2 (-nhr，-)；中等强度-och3 (-or)，-nhcoch 3，-ococch 3；弱-c6h5 (-ar)，-CH3 (-r)。弱钝化-f，-cl，-br，-I. P134-135，-NO2，-CF3，-SO3H，-cn，-ccn，特征：正电荷、不饱和键、6.5.2苯环上替代反应定位规则的理论说明，(1)对苯环的电子效应，(a)第一类定位标准的影响和定位效果，甲苯：静态：c是甲基的o-，比p-负，动态：c的共振是：最稳定的共振

9、，相邻替换，位置替换，位置替换，CH3的电子效应不起作用，苯的反应，-。反应过程势能，羟基和氨基：共轭效应大于诱导效应，动态：能量图：interpositioning base -硝基苯，o-position替代，苯反应，(2)当苯环已经有相邻的定位标准时，产物的相邻和位置替代的比例与原始定位标准和新引进标准的体积相关。可以看到，苯环上原来取代体体积的，烷基苯硝化反应异构体分布：甲苯烷基化异构体分布随着集团体积的引入，产物中异构体的比例，原取代基和新引入的取代基都很大，空间效果更明显。而且温度和催化剂等对异构体的比率也有一定的影响。6.5.3替代苯定位规则，如果两个替代定位方向匹配：如果两个替

10、代定位方向不匹配，则有两种情况。如果苯环已经有两个替代标准，第三个组将进入原来两个替代标准的特性，主要是相同的苯环位置。a)原集团在强者支配时是同类。例如，b)。因为原组是不同的类型时，作为一类(不管二类有多强，类有多弱)，反应类型是亲电替代反应。例如，6.5.4定位规则在有机合成中的应用，(1)主要产物预测，(2)合理的合成路线选择，示例1:以苯为原料，o-，p-，m- 3种硝基氯苯的制造。o-，p-:先氯化，后硝化：m-:先硝化，后氯化：甲苯为原料，合成如下：芳烃特性摘要，可以根据芳香族分子中苯环的数量和相关法划分：1，2，多环芳烃：分子中含有两个或多个苯环。与联苯结合的聚苯：聚苯芳烃：多

11、环芳烃：3，联苯芳烃：分子中没有苯环的芳烃被称为联苯芳烃。联苯、对苯二甲酸、二苯基甲烷、1，2-苯乙烯、菲律宾、蒽、萘、芳烃的分类、6.6联苯及其衍生物、6.6.1的命名法、联苯三联苯(biphenyl)在联苯分子中，两个苯环在一个平面内对称，形成稳定的晶格晶格。与苯相似的6.6.3非苯的化学性质。苯环对其他苯环的活性邻，位置定位标准，6.6.4联苯的制备，在实验室中作为Ullmann的反应制造，即碘化物和铜粉结合使用生成联苯：苯二氮和中氮基去除(联苯胺可制成硝基苯，稍后介绍)，(萘的身高长度数据也说明了这一点)，(2)萘的名字一般是以萘为母体或有特殊的名字。1，5-二硝基萘-萘磺酸2，4-二

12、硝基-1-萘胺，硝化和卤化反应，萘的卤化和硝化主要位于-位置。(3)萘的特性，物理特性：白色结晶，易升华，m.p85，b.p218。化学性质：萘比苯更活跃，萘的-位置更活跃。a .亲电子取代，磺化反应，磺化反应的产物与反应温度相关。低温大部分是-萘磺酸，温度高主要是-萘磺酸。，傅氏反应，酰基化反应：原因：极性溶剂中酰基碳正离子和溶剂形成的溶剂体积大。一般萘的烷基化反应收率低，但烷基化反应、b .氧化反应、其他氧化条件、其他氧化产物等反应具有实用价值。氧化反应总是破裂电子云的密集环：c .还原反应，Brich还原得到1，4-二氢萘。有隔离的双键，不再还原：Brich还原从液氨和乙醇的混合物还原为

13、金属钠。如果在强条件下加氢，可以得到四氢萘或十氢萘：以上反应表明苯环具有特殊的稳定性！(3)二进制取代反应对萘环的定位规则，原始取代基：亲电试剂的同环-位，邻接或对齐。原取代基为钝基，亲电子试剂进入二环-比特。原取代基为钝基，亲电子试剂进入杂环-位置。在特殊情况下，6.7.2其他多环芳烃、萘以外更重要的多环芳烃有蒽和菲。芳香：苯萘血蒽！蒽和菲南特伦的反应大部分发生在第9，10位。氧化：加氢或还原：二烯合成：休克首尔建议单环多烯烃必须有方向性，并满足三个条件。(1)环原子共面或接近平面，平面扭转不大于0.1nm。(2)环闭合共轭体系；(3)环中的电子数目为4n 2(n=0，1，2，3).)；符合上述三个条件的环化合物是芳香化合物，这就是休克规则。6.8芳香，6.8.1Hckel规则，1 .芳香离子(1)环戊二烯负分离，(3)环戊二烯双负离子，(2)环哈克三烯阳离子，(2)。环，蘑菇有明显的极性。其中，5元环是负的，7元环是正的，可以表示为：3.车轮日元：具有替代单键的多烯烃。分子式为(CH)X，10，名字是韩惠伦，把碳原子的数量放在方括号内。例如，=10称为