有机化学4第四章芳香烃

1、第四章第四章 芳香烃芳香烃5-1 芳烃的分类、命名与结构芳烃的分类、命名与结构一、芳烃的分类一、芳烃的分类ch1、单环芳烃、单环芳烃2、多环芳烃、多环芳烃3、稠环芳烃、稠环芳烃苯苯 邻二甲苯邻二甲苯联苯联苯 三苯甲烷三苯甲烷萘萘 蒽蒽 菲菲二、芳烃的命名二、芳烃的命名ch2ch3no2clcl乙苯乙苯 硝基苯硝基苯 1,2-二氯苯二氯苯 1,3-二甲苯二甲苯 1,4-二甲苯二甲苯 邻二氯苯邻二氯苯 间二甲苯间二甲苯 对二甲苯对二甲苯 o-dichlorobenzene m-xylene p-xylenech3ch2ch chch3ch3ch2c6h5ch2ch ch22-甲基甲基-3-苯基戊烷

2、苯基戊烷 二苯甲烷二苯甲烷 3-苯丙烯苯丙烯chooch3ohohcoch3coohnh2hono2ch3chchohch2hocoohch3ch2cch2chchoocl3-丁烯丁烯-2-醇醇 4-羟基环己烷甲酸羟基环己烷甲酸 4-氧代氧代-2-氯乙醛氯乙醛4-羟基羟基-3-甲氧基苯甲醛甲氧基苯甲醛 3-硝基硝基-4-羟基苯乙酮羟基苯乙酮 2-氨基氨基-5-羟基苯甲酸羟基苯甲酸 官能团的优先顺序官能团的优先顺序 见教材见教材p9312345678910152so3h萘萘1,5-二甲基萘二甲基萘2-萘磺酸萘磺酸 或或 -萘磺酸萘磺酸三、苯的结构三、苯的结构hhhhhh5-2 5-2 单环芳烃的

3、化学性质单环芳烃的化学性质一、苯环上的亲电取代反应一、苯环上的亲电取代反应+eeheehehehe- 络合物络合物- 络合物络合物1、卤化、卤化+br2fe or febr3brbrbr febr3+hbrhbrhbrhbr+febr4brfebr3hbrbr+hbr+febr32 2、硝化、硝化+no2hno3h2so45060浓浓hono2h2so4+h2ono2+hso4h2ono2+h2so4no2h3o+hso4hono2h2so4+no2h3o+hso422+no2hno2no23 3、磺化、磺化+h2so4或浓发烟h2so4so3hsooo+hso3so3h2so4so3hars

4、o3hh2oarh+h2so4磺化反应是可逆反应磺化反应是可逆反应4、friedel-crafts反应（傅反应（傅-克反应）克反应）（1）f-c烷基化烷基化rxr+alx3+rxalx3r alx4alx4r+rhrr+ch3ch2ch2clalcl3chch3ch3ch3ch2ch2ch3chch3ch3chch2+hchch3ch3+hoh（2）f-c酰基化酰基化+r coxalx3c ro(ch3ch2co)2o+alcl3c ch2ch3ozn-hg / hclch2ch2ch3ch2ch2ch2c cloalcl3o（1）、当芳环上有强吸电子基）、当芳环上有强吸电子基(如：如：no2

5、、cor、cn等等)时，不发生时，不发生 fc反应。反应。（2）、）、f-c烷基化反应，易发生重排；而酰烷基化反应，易发生重排；而酰基化反应则不发生重排。基化反应则不发生重排。（3）、当芳环上取代基中的）、当芳环上取代基中的x 或或co处于适当的位置时，均可发生分子内反应。处于适当的位置时，均可发生分子内反应。5 5、氯甲基化、氯甲基化+hchohcl+zncl2ch2clbr2fe or febr3no2hno3h2so4浓浓h2so4或浓发烟h2so4so3hch3ch2ch2clalcl3chch3ch3(ch3ch2co)2oalcl3c ch2ch3ohchohcl+zncl2ch2

6、clbr二、芳烃侧链（烃基）上的反应二、芳烃侧链（烃基）上的反应1、卤化反应、卤化反应2、氧化反应、氧化反应ch2clhvcl2+ch3ch2ch3kmno4coohch2ch3kmno4cooh(h3c)3c(h3c)3c5-3 5-3 苯环上亲电取代反应的定位规律苯环上亲电取代反应的定位规律一、两类定位基一、两类定位基1、第一类定位基（邻对位定位基）、第一类定位基（邻对位定位基）2、第二类定位基（间位定位基）、第二类定位基（间位定位基）+ch3hno3h2so4ch3ch3no2no2+no2hno3h2so4no2no2o-， nh2，nr2， oh（强烈活化）（强烈活化） or，oco

7、ch3，nhcoch3（中等活化）（中等活化） r， c6h5 （弱活化）（弱活化） f， cl， br， i（弱钝化）（弱钝化）-n+r3， -no2，-cn， -so3h， -cf3，-cho，-coch3，-cooh，-cooch3， -conh2（强烈钝化）（强烈钝化） 二、定位规律的理论依据二、定位规律的理论依据1、第一类定位基、第一类定位基（邻对位定位基）（邻对位定位基）cchhhhch2（1）、表现为）、表现为+i、+c效应的基团，如：效应的基团，如：-ch3、-ch2x等等- 超共轭超共轭chhh（2）、表现为）、表现为 -i、+c效应的基团效应的基团-i +c 如：如：cl、

8、br等。等。clclclheclhehehe-i、-cnoo三、影响定位规律的空间效应三、影响定位规律的空间效应1、芳环上原有基团的空间效应、芳环上原有基团的空间效应+rhno3h2so4rrno2no2+位位阻阻依依次次增增大大依依次次减减少少依依次次增增多多r= ch3 ch2ch3 ch(ch3)2 c(ch3)32、新引入基团的空间效应、新引入基团的空间效应rxr+alx3+r位位阻阻依依次次增增大大依依次次减减少少依依次次增增多多r= ch3 ch2ch3 ch(ch3)2 c(ch3)3so3h(h3c)3c(h3c)3ch2so4100%四、二取代苯的亲电取代反应四、二取代苯的亲

9、电取代反应1、两个取代基的定位作用一致、两个取代基的定位作用一致2、两个取代基的定位作用相矛盾、两个取代基的定位作用相矛盾ch3no2ch3clcoohso3h（1）、两个取代基属同一类时，由较强的定位基决定。）、两个取代基属同一类时，由较强的定位基决定。如两个取代基定位能力强弱相差较小，由得到混合物。如两个取代基定位能力强弱相差较小，由得到混合物。（2）、两个取代基属不同类时，一般由第一类定位基起）、两个取代基属不同类时，一般由第一类定位基起主要定位作用。主要定位作用。och3ch3coohno2ch3clnhcoch3no2五、亲电取代定位规律的应用五、亲电取代定位规律的应用so3hch2

10、ch3so3hh2so4ch3ch2clalcl3ch2ch3ch3ch2clalcl3h2so4ch2ch2ch2ch3no2n-c4h9clalcl3ch2ch2ch2ch3no2hno3h2so4hno3h2so4alcl3n-c3h7coclcoch2ch2ch3ch2ch2ch2ch3zn-hg / hclc(ch3)3no2so3halcl3c(ch3)3h2so4(ch3)3c-clc(ch3)3so3hhno3h2so4(ch3)3c-clc(ch3)3hno3h2so4c(ch3)3no2h2so4clclno2clso3hclso3hno2h2oh2so4hno3h2so4

11、5-4 多环芳烃多环芳烃no2o2nno2hno3h2so4hno3h2so4ch3clalcl3ch3hno3h2so4ch3no2o coo coo coo2nno2+hno3h2so4hno3h2so4cocoo2n5-5 稠环芳烃（萘的化学性质）稠环芳烃（萘的化学性质）12345678910152so3h萘萘1,5-二甲基萘二甲基萘2-萘磺酸萘磺酸 或或 -萘磺酸萘磺酸一、亲电取代反应一、亲电取代反应1、卤化、卤化2、硝化、硝化3、磺化、磺化+no2hno3h2so4+cl2fecl+so3hh2so4so3h80165 e反应进程hso3hso3hhh空间拥挤空间相互作用小萘磺酸萘磺

12、酸动力学产物动力学产物热力学产物热力学产物4、萘的定位规律、萘的定位规律或或位有第一类定位基位有第一类定位基或或位有第二类定位基位有第二类定位基活化环活化环异环取代异环取代ch3ch3主主次次no2so3h主主次次钝化环钝化环同环取代同环取代二、氧化反应二、氧化反应no2kmno4h2so4no2coohcoohoch3kmno4h2so4coohcooh5-6 芳香性和芳香性和hckel规则规则对于单环共轭多烯分子，当成环原子都处在同一平面，对于单环共轭多烯分子，当成环原子都处在同一平面，而且离域的而且离域的电子数是电子数是4n+2时，该化合物具有芳香性。时，该化合物具有芳香性。（1）、闭合离域体系）、闭合离域体系（2）、具有平面结构或接近平面）、具有平面结构或接近平面（3）、参与共轭的）、参与共轭的电子数符合电子数符合4n+2no一、轮烯一、轮烯hhhhhh88轮烯轮烯1010轮烯轮烯1414轮烯轮烯盆形盆形不共平面不共平面1818轮烯轮烯电子数电子数8不符合不符合4n+2电子数电子数10 符合符