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第 5 章 芳 香 烃

第 5 章 芳 香 烃. aromatic hydrocarbon. 一、苯分子的结构. sp 2. (a) 苯分子中 σ 键 (b)P 轨道形成大 π 键 (c) 环平面上下的 π 电子云. 二烷基苯. 对二甲苯. 邻二甲苯. 间二甲苯. 1,2 - 二甲苯. 1,4- 二甲苯. 1,3- 二甲苯. m- 二甲苯. p- 二甲苯. o- 二甲苯. 二、苯同系物的异构现象和命名法. 1. 异构现象. 连三甲苯. 偏三甲苯. 均三甲苯. 三烷基苯. 芳基 aryl Ar-.

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第 5 章 芳 香 烃

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Presentation Transcript

  1. 第5章 芳 香 烃 aromatic hydrocarbon

  2. 一、苯分子的结构 sp2 (a)苯分子中σ键 (b)P轨道形成大π键 (c)环平面上下的π电子云

  3. 二烷基苯 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 1,2-二甲苯 1,4-二甲苯 1,3-二甲苯 m-二甲苯 p-二甲苯 o-二甲苯 二、苯同系物的异构现象和命名法 1. 异构现象

  4. 连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 三烷基苯

  5. 芳基aryl Ar- 苯基 phenyl Ph- C6H5- 苄基 (苯甲基)benzyl 2. 命名法 常见基团

  6. 将连有最简单烷基的C作为第1位；取 代基位次总和最小；优先基团后列出。 注 意 苯、甲苯作母体 1 2 6 3 5 4 1-甲基-5-(正)丁基-2-异丙基苯 1-甲基-3-丙烯基苯

  7. 硝基(-NO2)或卤素(-X)一般只作取代基不作母体；-SO3H、-COOH或-CHO肯定作母体，编号为1。硝基(-NO2)或卤素(-X)一般只作取代基不作母体；-SO3H、-COOH或-CHO肯定作母体，编号为1。 苯环作取代基 苯乙炔 4-甲基-1-苯基-2-戊烯 3-硝基苯甲酸

  8. 1 + Cl2 + HCl 氯苯 Fe + Br2 + HBr 55-60℃ 溴苯 三、苯的化学性质 1. 苯的亲电取代反应 主要的反应 卤代反应

  9. + HONO2 + H2O 52℃ 硝基苯 + + H2O 苯磺酸 硝化反应 磺化反应

  10. 可溶性百浪多息磺胺类药 你知道吗？ 百浪多息 用于治疗败血病 缺点：水溶性小，毒性较大

  11. Friedel—Crafts烷基化反应 （傅-克反应） + C2H5Cl +HCl 25℃ 异丙苯(70%) + CH3CH2CH2Cl 正丙苯(30%)

  12. + 酰基 O + HCl + R-C-Cl 想一想 Friedel—Crafts酰基化反应 酰氯 酰基苯 (芳香酮)

  13. H H E E + + + + E 2 慢 快 σ-配合物 (正碳离子中间体) + + H 亲电取代反应机理 第一步: 亲电试剂 第二步:

  14. Cl2 + FeCl3 快 _ 慢 + + + [FeCl4] + Cl Cl + + _ + [FeCl4] + HCl + FeCl3 以氯代为例 第一步: 第二步: 第三步:

  15. Fe ? ? + Cl2 3 ? ? ? 邻、对位定位基 -NR2、-NH2、-OH、-OR、-NHCOR、 活化能力 强 弱 -O-COR、-CH3（-R）、-Ar、-X（Cl、 Br、I） 苯环上的取代定位效应 定位基 定位效应

  16. 使新导入的基团进入其邻位和对位 + + + 30℃ 59% 37% 4% 使苯环较易发生取代反应(卤素除外) 活化基 结构特征 作用 与苯环直接相连的原子不含重键，多数含有未共用电子对。

  17. 93.3% 6.4% 0.3% 作用 使苯环较难发生取代反应 钝化基 -NR3+、-NO2、-CN、-SO3H、-CHO、 钝化能力 强 中 -COOH + + + 95~100℃ (发烟) 使新导入的基团进入其间位 间位定位基

  18. 与苯环直接相连的原子一般含有重键或带有正电荷。与苯环直接相连的原子一般含有重键或带有正电荷。 4 定位效应的解释 H O O H C H N δ- δ- δ+ δ+ δ- δ- δ- 结构特征

  19. 活化基团的作用超过钝化基团 5 试比较下列化合物硝化反应的 活泼性 ① ② ③ ④ > ① > ② > ③ 想一想 ④ 定位规律的应用 定位规律

  20. 取代基的作用具有加和性 第三取代基一般 不进入1,3-取代苯的2位

  21. 应用定位规律选择适当的合成路线 ？ + + ？ 想一想

  22. 应用定位规律预测取代苯进行取代反应的主要产物应用定位规律预测取代苯进行取代反应的主要产物 指出下列化合物硝化时硝基进入 的主要位置 A B 想一想 苯环侧链上的取代反应 （最佳位置） 2. 苯的其它反应

  23. 光 光 光 反应机理:自由基取代反应 光 + 苯一氯甲烷 苯二氯甲烷 苯三氯甲烷

  24. α-H 苯同系物的氧化反应

  25. ( - ) KMnO4紫红色褪去 用 和CH3Cl合成 、 想一想 想一想 小结: 苯的性质——易取代，难加成， 难氧化 （芳香性）

  26. CH3Cl 无水AlCl3 想一想 ？

  27. 萘 蒽 芘 环戊烷并氢化菲 菲 四、稠环芳香烃 1. 定义：分子中两个苯环共有相邻两个碳原子的芳香烃。

  28. α γ α α α β β β β 蒽 萘 β β β β α γ α α α γ γ 9 10 ≡ 菲 α α 8 1 β β 7 2 6 6 5 4 3 5 7 α α β β 写出下列芳香烃的名称 4 8 想一想 3 2 9 1 10 2. 命名 2-萘酚（β-萘酚）

  29. 萘：-位C比-位C易起反应 蒽、菲： 位C活泼 5-硝基-2-萘磺酸 2-甲基-6-乙基萘 3. 结构特点 闭合的共轭体系 4. 化学性质 具有芳香性

  30. 苯并[b]芘 5. 致癌芳香烃 五、非苯型芳香烃和Hückel 规则 1. Hückel 规则(4n+2规则) 在一单环多烯化合物中，具有共平面的离域体系，其π电子数等于4n+2 (n=0,1,2,3…)，此化合物就具有芳香性。

  31. + 判断下列化合物是否具有芳香性 + = _ 环丙烯阳离子 _ = 环戊二烯阴离子 想一想 _ 环庚三烯阴离子 2. 环多烯阴（阳）离子 2个π电子 有芳香性 6个π电子 有芳香性 8个π电子 无芳香性

  32. 环辛四烯二价阴离子 = 8个π电子 无芳香性 环辛四烯 有芳香性 10个π电子

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