第四章(2)：芳烃.ppt

1、第四章（II）,芳 烃,芳烃,1 芳烃及其衍生物的分类与命名,2 苯的结构,3 芳香性,4 单环芳烃的性质,5 苯环的亲电取代定位规律,6 多环芳烃,最典型的芳香烃-苯,芳烃分类（芳香族碳氢化合物）,1,芳烃及其衍生物的命名,一、芳烃的异构体及命名,1. 一烃基苯的命名（无异构体）,(3) 若烃基的碳链较长或烃链上含有多个苯环时，一般把苯 作取 代基，烃作母体。,2,3-二甲基-1-苯基己烷,三苯甲烷,2. 二烃基苯,3. 三烃基苯,二、苯的衍生物命名,1. -R、-X 、-NO2 与苯相连时，苯作母体,苯环上有-OH、-NH2、-SO3H、-CHO、-COOH 时，有专门名称,苯酚,苯甲醛,

2、苯磺酸,苯甲酸,苯胺,对溴 苯甲酸 P-溴苯甲酸 4-溴苯甲酸,邻 ： O； 间： m-; 对： P,3. 有多种官能团时，作母体优先顺序为：（排前作 母体，排后作取代基）,4-氨基-3-羟基苯磺酸 P-氨基-O-羟基苯磺酸,2 苯的结构,一、凯库勒式,凯库勒（Kekl）于1865年首先提出苯的结构式：,但凯库勒结构式不能说明苯的全部特性，它的主要缺点有：,（3）苯分子中有三个C = C和三个 CC 键长应不相同，这 样苯环就不是一个正六边形。但实验证明苯环是一个正 六边形结构，环中的碳碳键长是完全相等的。,（4）氢化热不是环己烯的三倍。,说明苯分子中不是由三个双键组成，而应该是比环己烯更稳定

3、的物质。,苯的结构为：,二、近代物理方法测定苯的结构,苯的结构小结,3 芳香性,一、芳香性,判断芳香性规则：,有6个电子, 符合4n+2 （ n =1 ）规则，具有芳香性。,有8个电子，不符合4 n+2规则，不具有芳香性。,有4 个电子，不符合4n+2规则，不具芳香性。,有10个电子，符合4n+2 （ n =2）规则，具有芳香性。,有14个电子，符合4n+2 （ n =3 ）规则，具有芳香性。,1. 环戊二烯负离子,电子数= 4+2=6个，符合4n+2规则，具有芳香性。,二、非苯芳烃,2.环辛四烯双负离子,电子= 8+2=10,符合4n+2规则，具有芳香性。,4 单环芳烃的性质,苯和其同系物的

4、芳烃一般都是无色带有香味的液体，易燃，不溶于水，比水轻。易溶于有机溶剂，如乙醚、CCl4 、石油醚等非极性溶剂。具有一定的毒性，吸入过量苯蒸气，急性中毒引起神经性头昏，并可发生再生障碍性贫血，急性白血病；慢性中毒造成肝损伤。,物理性质,化学性质,1. 卤代反应,一、亲电取代,主要副反应：,亲电取代反应历程,2. 硝化反应,混酸浓H2SO4与浓HNO3混合,反应历程,3. 磺化反应（可逆）,制备意义,磺化反应历程,4. 傅瑞德克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应, 烷基化反应,傅-克烷基化反应历程,烷基化反应的特点,a) 大于三个碳原子的直链烷基引入苯环时，常发生烷基的异 构化现象。,原

5、因是：,b) 产物的多元烷基化，使反应不易停留在一取代。,e) 苯环上有-NH2 、-NHR 、-NR2 、等碱性基团时，不反应。, 酰基化反应,亲电取代小结,加成消除反应历程,二、加成反应,1. 加氢,2. 加氯,三、氧化反应,1. 侧链氧化 氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7 / H,氧化规律： 不管支链多长，氧化都得到苯甲酸 不管有多少支链，氧化都在原支链位置上生成甲酸 不含-H的支链不能氧化。,2. 破环氧化 氧化剂：V2O5,5 苯环的亲电取代定位规律,一、定位规律,1.定位基,在苯环上引入新的取代基时,其进入苯环的位置,主要决定于原有取代基的性质。这个原有的取代基称为定位基。,2.

6、 定位基类型,1. 邻对位基的定位效应, 甲苯,-CH3使苯环电子云密度升高，而活化苯环， 为邻、对位定位基。,二、定位规律的解释, 苯酚,由于供电子共轭效应大于吸电子诱导效应,总的结果羟基对苯环起供电效应,使环上电子云密度增加故活化苯环,为邻对位定位基。,2. 间位定位基的定位效应,间位定位基都是吸电子取代基:,苯环上电子云密度下降,而苯环钝化,使亲电试剂难进攻，为间位取代基。,存在着: 吸电子诱导效应(-I) 吸电子共轭效应(-C),3. 卤素定位效应,存在着: 吸电子诱导效应(I) 供电子共轭效应(+C),由于卤素的原子半径较大,而共轭不好,故吸电子诱导效应大于供电子共轭效应,总的结果卤

7、素对苯环起吸电子效应,使环上电子云密度降低,所以是钝化苯环,但仍为邻对位定位基。,:,4. 空间效应, 原定位基大小影响, 新导入取代基大小影响,三、定位规律的应用,适用范围: 芳香族化合物亲电取代反应,1. 预测反应生成物, 原取代基只有一个,原取代基有二个属同一类新进入的取代基的位置主要 受强的定位基的支配。,OH CH3,NH2 Cl,NO2 SO3H,原二个取代基不属同一类新进入取代基主要由第一 类（邻对位）取代基决定。,2. 选择合成路线, 进入基团先后顺序, 转换基团时机,补 ：共轭效应（C）,一、 联苯类,联苯为无色晶体，熔点71 ，沸点255.9 ,不溶于水,对热很稳定，主要用途是制联苯醚。,6 多环芳烃,1. 萘 分子式：C10H8,二、稠环芳烃,6-甲基-1-氯萘,5-甲基-2-萘磺酸,-硝基萘 （