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第五章 芳香烃 (hydrocarbures Aromatiques)

第五章 芳香烃 (hydrocarbures Aromatiques). 芳香烃 是芳香族化合物的母体。 “芳香” —— 具有芳香气味，大多含有苯环结构。 “芳香” —— 稳定的环结构，易取代，难加成，难氧化。. 第一节 苯及其同系物 Benzène et la série homologue du benzène. 一 . 苯的结构 (structure du benzène) ( 一 ) 苯的 Kekulé 结构式. ( 二 ) 苯的分子结构和现代解释 特点： C: sp 2 杂化 形成环状闭合大 键。

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第五章 芳香烃 (hydrocarbures Aromatiques)

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Presentation Transcript

  1. 第五章 芳香烃(hydrocarbures Aromatiques) • 芳香烃是芳香族化合物的母体。 • “芳香”——具有芳香气味，大多含有苯环结构。 • “芳香”——稳定的环结构，易取代，难加成，难氧化。

  2. 第一节 苯及其同系物Benzène et la série homologue du benzène • 一. 苯的结构(structure du benzène) • (一)苯的Kekulé结构式

  3. (二) 苯的分子结构和现代解释 • 特点：C: sp2杂化 • 形成环状闭合大键。 • 所有键，所有原子共平面。

  4. 二. 苯的同系物的命名（Nomenclature des hydrocarbures benzéniques） • 命名法则一： • 饱和烃基取代苯；以苯为母体。

  5. 苯的单取代产物只有一种：

  6. 苯的二取代有三种异构体：

  7. 苯的三取代有三种异构体：

  8. 命名法则二： • 不饱和烃基取代，以苯为取代基来命名。

  9. 重要的芳基(radical aryle)：

  10. 三. 化学性质(Caractéres chimiques) • 苯的特殊性质：易取代、难加成， • 环结构稳定，侧链易被氧化。

  11. (一) 苯的亲电取代反应(réactions de substitution électrophiles) • 1. 卤代反应 (halogénation) • 催化剂：Fe，FeCl3， • 亲电试剂：Cl+ ，进攻苯环的π电子。

  12. 2. 硝化反应 (nitration) • 酸催化，形成亲电试剂NO2+，进攻苯环的π电子。

  13. 3. 磺化反应 (sulfonation) • 亲电试剂SO3进攻苯环的π电子。

  14. 反应机理——亲电取代(mécanismes réactionnel——substitution électrophile)

  15. (二) 苯的侧链氧化反应(Oxydation des chaînes latérales) • 环稳定，不被氧化；侧链易被氧化。 • 结构限制：与苯环相连的碳含氢。 • 侧链氧化产物：-COOH。

  16. (三) 苯同系物的侧链卤代(Halogénation des chaînes latérales) • 自由基的光化卤代反应。 • 生成苄基氢一卤代产物。

  17. 自由基的稳定性次序：

  18. 第二节 稠环芳烃(Hydrocarbures benzéniques á cycles accolés) • 苯环间通过共用两个碳稠 合而成。 • 特点：结构 (共平面、大π键) • 性质(难加成、易取代)。

  19. 一. 结构和命名(structure et nomenclature

  20. 二. 萘的取代反应(主要α-位) • 1. 卤代(halogénation)

  21. 2. 硝化反应(nitration)

  22. 3. 磺化(sulfonation) • 动力学优势 • 热力学优势

  23. 三. 萘的加成反应(addition)

  24. 第三节 芳香性 • 芳香性(Aromaticité) • ——具有环状闭合共轭体系；环稳定；易取代；难加成。 • Hückel规律(Règle de Hückel) • ——平面闭合共轭体系的π电子数符合4n+2，此化合物就具有芳香性。

  25. 蓝烃，符合Hückel规律，具有芳香性。有抗菌、镇痛等作用。蓝烃，符合Hückel规律，具有芳香性。有抗菌、镇痛等作用。

  26. 第四节 苯环取代的定位效应(L’orientation de la substitution) • 一. 定位规律 • 当苯环上已有一个取代基时，第二个基团取代的位置取决于第一个取代基的性质——定位效应。 • 苯环上的第一个取代基——定位基。

  27. 两类定位基： • 邻、对位定位基(ortho/para orientiurs)： • -NH2 –NHR –OH –OR –R –AR -X等， (含孤对电子或烃基) 。 • 间位定位基(méta orientiurs)： • -NO2 -CN -CHO -COOH等， (重键)。

  28. 二 . 定位效应的解释 • 邻、对位定位基：使苯环电子云密度增加， 使苯环活化(除-X例外) ，邻、对位-。 • 致活(activent)

  29. 间位定位基：含重键，形成π-π共轭，使苯环的电子云密度降低，苯环钝化，间位-。间位定位基：含重键，形成π-π共轭，使苯环的电子云密度降低，苯环钝化，间位-。 • 致钝(désactivent)

  30. 三. 定位规律的应用 • 选择合适的合成路线：

  31. 四. 致癌稠环芳烃(自学) • 苯并[b]芘，强致癌物质。

  32. 五. 不饱和度的计算 • Ω=(2C+2+N -H-X)/2 • Ω=1：有一根双键或一个环结构 • Ω> 4：可能会有苯环结构 • 已知分子式，求Ω有助于获得分子结构信息。

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