有机化学---第7章多环芳烃和非苯芳烃.ppt

多环芳烃,联苯和联多苯,多苯代脂烃类,稠环芳烃,蒽,第七章 多环芳烃和非苯芳烃,7-1 联苯,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,联苯的化学性质与苯很相似，两个苯环上均可发生亲电取代反应。,2,4二硝基联苯,主要,萘的命名,萘的衍生物的命名与苯的衍生物的命名相似，选择母体同样要用到“优先次序”。只是编号应遵守萘环的编号原则。,1,4,5,8位称位 2,3,6,7位称为位。 命名时, 不论取代基位置如何, 编号都要从一个位开始, 并经过该环编到另一个环.,1,2,3,4,5,6,8,7,9,10,7-2 萘的结构、命名和性质,2硝基萘 硝基萘,1,6二硝基萘,6氯2萘胺,4甲基萘磺酸,萘的结构,萘分子中的碳碳键长并不相等, 说明萘环中各碳原子的P轨道重叠程度不完全相同, 由此导致其中某些原子(-位)的性质活泼, 易发生化学反应.,0.1404 nm,0.1365 nm,0.1424 nm,0.1393 nm,分子式为C10H8 , 平面结构, 所有碳原子都是sp2杂化的, 是大键体系.,7-2 萘的结构、命名和性质,预测值：,离域能(共轭能),152 kJ/mol,1522=304,实测值：,255,萘的稳定性比苯差，比苯容易发生亲电取代、氧化、加成等反应。,由于P轨道重叠程度的差异，造成萘环上碳的性质最活泼，最容易发生反应。,萘的性质,7-2 萘的结构、命名和性质,取代反应, 萘环上无取代基时,卤代、硝化、磺化,产物以位取代为主,90%,79%,磺 化,96,85,原因： -萘磺酸受动力学控制, 生成速度快; -萘磺酸受热力学控制, 产物的平衡常数大. 空间效应,磺化时的空间作用,-萘磺酸,-萘磺酸,应用：合成萘的位衍生物,布赫雷尔反应, 萘环上的一元定位规律,A: 第一类定位基,活化此基团所在环, 进行同环取代., 萘环上的一元定位规律,B: 第二类定位基 钝化此基团所在环，进行异环取代。,氧化反应 空气氧化, CrO3氧化,邻苯二甲酸酐,1,4-萘醌,-萘醌,加氢,1,4-二氢化萘,1,2-二氢化萘,四氢化萘,十氢化萘,命名,9甲基蒽 甲基蒽,2乙基蒽 乙基蒽,1,4,5,8位位 2,3,6,7位位 9, 10 位位,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7-3 蒽,分子式C14H10，命名与萘相似,蒽环也有固定的编号次序.,蒽的结构,蒽环中各碳原子的P轨道重叠程度不完全相同, 分子中的碳碳键长也不完全相等, 反应活泼位为-位。,0.1408 nm,0.1370 nm,0.1396 nm,0.1436 nm,平面结构, 所有碳原子为sp2杂化, 是大键体系.,7-3 蒽,0.1423 nm,蒽的化学性质,总离域能,152 kJ/mol,255 kJ/mol,351 kJ/mol,每个环的离域能,152 kJ/mol,128 kJ/mol,117 kJ/mol,化学反应活泼性增大,加成反应 蒽比苯易发生加成反应，多在9、10位。,9,10二氢化蒽,9,10二溴-9,10-二氢化蒽,氧化 蒽比苯易氧化，发生在位。,9,10蒽醌,取代反应 卤代、硝化多是以9位(位)取代为主，得到的是混合物。,但磺化同萘类似, 多发生在位或位, 且较低温度下为位取代, 较高温度下多为位磺化。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,7-4 菲,分子式C14H10，与蒽互为同分异构体。,性质与蒽相似, 可发生加成、氧化、取代等反应, 且多发生于9、10位。,7-5 非苯芳烃及休克尔规则(4n+2规则), 单环化合物 ； 平面环状闭合的电子离域体系(共轭体系); 电子数符合4n+2(n=0,1,2,3 )。,满足上述条件，该化合物即具有芳香性（难加成、难氧化、易取代）。,如：环丙烯正离子、环戊二烯负离子、苯、环庚三烯正离子、环辛四烯二负离子,由一个五元环和一个七元环稠合而成, 其外围有10个电子。 经测定, 该化合物偶极距=1.0D(烃类, 应无偶极矩或偶极矩很小), 这说明分子中发生了电子偏移.,原因：七元环中的一个电子转移到五元环中, 则两个环都有6个电子, 符合4n+2规则, 则两部分都有芳香性, 使体系能量降低, 分子稳定。该化合物是一个芳香化合物, 具有芳香性。,7-5 非苯芳烃及休克尔规则(4n+2规则),轮 烯,具有交替的单双键的环多烯烃, 通称为轮烯. 分子式：(CH)n，n10 命名：n轮烯,10轮烯C10H10,环癸五烯,电子数10，n=2，但由于轮内氢原子间斥力大，使环发生扭转，不能共面，故无芳香性。,18 轮烯C18H18,18轮烯受热至230仍然稳定，可发生溴代，硝化等反应，足可见其芳性。,26 轮烯,目前已知的最大的芳香性轮烯。,环十八碳九烯,14轮烯C14H14,环十四碳七烯,电子数14，n=3，但仍无芳香性。,萘、蒽的命名及化学性质。,了解联苯及其衍生物的命名、性质；,掌握萘、蒽的命名及化学性质；,萘、蒽的化学性质。,【本章重