苯及其同系物的命名

1、苯及其同系物的命名学习目标 熟悉芳香烃及芳香族化合物的命名法掌握单环芳烃的命名了解苯分子结构芳香烃简称芳烃，是芳香族化合物的母体。由于它们最初是从具有芳香气味的树脂和香精油中提取得到的，而且研究发现它们大多含有苯环结构，所以称它们为芳香族化合物。后来发现许多含有苯环结构的化合物并无香味，有的甚至还具有令人不愉快的气味，因此“芳香”一词已失去原有的含义。现在认为，芳香族化合物是指具有芳香性的化合物，芳香烃是指具有芳香性的环状碳氢化合物。所谓芳香性是指化学性质上表现为：环具有特殊稳定性不容易破裂，容易发生取代反应，难以发生加成和氧化反应。一、苯的结构苯的分子式为C6H6，是最简单的芳香烃。从组成来

2、看，苯是由碳氢两种元素组成的，其比例为1:1，应具有很高的不饱和度，其性质应与不饱和烃相似。然而苯却是一个十分稳定的化合物，其性质具有芳香性。 1865年，德国化学家凯库勒(Kekule)提出了苯的结构的构想。他认为苯分子中的6个碳原于是以单双键交替的形式互相连接的，构成一个正六边形的平面结构，内角为120°，每个碳原子连接一个氢原子。在苯的凯库勒结构中，6个氢原子所处的地位相同。所以苯的一元取代物没有异构体，苯催化加氢以后得到环己烷。杂化轨道理论认为，苯分子中的6个碳原子都取sp2杂化，每个碳原子的3个sp2杂化轨道分别与1个氢原子的s轨道和相邻两个碳原子的sp2杂化轨道重叠，形成

3、1个CH 键、两个CC 键，这些键在同一平面上，键角都为120°。因此，苯分子为平面正六边形结构，6个CH 键和6个CC 键都在同一平面上，如图所示。120°HHCCHCHHCCCH图 苯分子中的键形成示意图每个碳原子还有1个未参与杂化的p轨道，每个p轨道上都有1个p电子，而且p轨道垂直于键所在的平面。6个p轨道两两“肩并肩”从侧面重叠，形成一个具有6个电子的闭合共轭大键。电子云像两个救生圈一样均匀分布在苯环的上下，形成了一个闭合的共轭体系，如图所示。 图 苯分子中大键形成示意图由于大键电子云均匀分布，共轭体系的能量降低，从而使苯具有稳定性。同时电子云发生了离域，键长发生了

4、平均化，使苯分子中没有单双键之分，所以苯的邻位二元取代物只有一种。 近代物理方法证明苯具有平面正六边形结构，键角为120°，碳碳键的键长均为0.140nm，介于碳碳单键(0.154nm)和碳碳双键(0.134nm)的键长之间。这种特殊的结构使苯具有独特的化学性质芳香性。由于沿用已久，目前仍采用凯库勒结构来表示苯的结构式，此外也有用一个圆圈加在正六边形内来表示苯的结构。二、芳香烃的分类和同分异构现象（一）芳香烃的分类芳烃中含有苯环结构的叫苯系芳烃。不含苯环结构，但具有芳香性的叫非苯系芳烃。本章主要讨论苯系芳烃。根据苯环的数目和连接方式不同，苯系芳烃又可分为单环芳烃、多环芳烃和稠环芳烃三

5、类。单环芳烃是指分子中只含有一个苯环的芳烃。例如：多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环的芳烃。例如稠环芳烃是指分子中两个或两个以上的苯环稠和在一起的芳烃。例如：萘 蒽（二）芳香烃的同分异构现象 两种情况： 1、取代基本身的碳链异构引起，如： 2、由苯环上取代基位置不同引起的，如:（三）芳香烃的命名 苯分子中的一个或几个氢原子被烷基取代后所生成的烷基苯，在组成上比苯多了一个或几个CH2，称为苯的同系物。苯及其同系物的通式为CnH2n-6(n6)。苯的同系物的命名方法如下： 1、一元取代苯 苯环上的六个氢原子是等同的，因此一元取代物只有一种，无位置异构。命名时以苯环为母体，烷基作为取代基，称为某基苯，常把“基”字略去，称为某苯，例如： 2、二元取代苯 苯的二元取代物，因两个取代基在环上的位置不同，产生三种同分异构体。命名时，两个取代基的相对位置可以用数字表示，也可用“邻”(o-)、“间”(m-)、“对”(p-)等词头表示，例如：3、三元取代苯 三元取代苯也只有3种异构体,常用“连”、“偏”、“均”或1，2，3-、1，2，4-、1，3，5- 表示3个基团的相对位置。例如：若3个烷基不同，命名时只能用阿拉伯数字标明位置，从较小的基团开始编号，并使取代基位次的代数和最小。例如： 4、苯作为取代基