第三章 芳香烃

1、第三章第三章 芳香烃芳香烃 芳香烃根据分子中所含苯环的数目和结合方芳香烃根据分子中所含苯环的数目和结合方式分为式分为单环芳烃、稠环芳烃单环芳烃、稠环芳烃和和多环芳烃。多环芳烃。 单环芳烃单环芳烃：指分子中仅含一个苯环的芳烃，：指分子中仅含一个苯环的芳烃，包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。 CH3CH2CH3CH=CH2 苯苯 甲苯甲苯 乙苯乙苯 苯乙烯苯乙烯 稠环芳烃稠环芳烃：指分子中含两个或两个以上苯环，：指分子中含两个或两个以上苯环，且苯环之间共用两个相邻的碳原子的芳烃。且苯环之间共用两个相邻的碳原子的芳烃。 萘萘 蒽蒽 菲菲 多环芳烃多环芳烃

2、：指分子中两个或两个以上苯环通过：指分子中两个或两个以上苯环通过单键或碳链连接的芳烃。单键或碳链连接的芳烃。 CH214 二联苯二联苯 1 1，4-4-联三苯联三苯 二苯甲烷二苯甲烷 第一节第一节 单环芳烃单环芳烃一、苯的结构、苯的结构 象苯环表现出的对热较稳定，在化学反应中不易象苯环表现出的对热较稳定，在化学反应中不易发生加成、氧化反应，而易进行取代反应的特性，被发生加成、氧化反应，而易进行取代反应的特性，被称之为称之为芳香性芳香性。 苯的分子式为苯的分子式为C6H6，碳氢数目比为，碳氢数目比为1：1，应具，应具有高度不饱和性。但事实上，有高度不饱和性。但事实上，苯苯在一般条件下：在一般条件

3、下： （3）容易发生取代发应。并且苯环具有较高的热稳）容易发生取代发应。并且苯环具有较高的热稳定性。定性。 （1）不能被高锰酸钾等氧化剂氧化不能被高锰酸钾等氧化剂氧化 （2）不能与卤素、卤化氢等进行加成反应）不能与卤素、卤化氢等进行加成反应 1865年，凯库勒（年，凯库勒（Kekule）提出了苯的环状对称）提出了苯的环状对称结构式结构式 HHCCCCCCHHHH苯的凯库勒式的优点：苯的凯库勒式的优点： 1. 表明碳原子是四价的表明碳原子是四价的 2. 六个氢原子的位置等同，可以解释苯的一元取代产六个氢原子的位置等同，可以解释苯的一元取代产物只有一种的事实。物只有一种的事实。X苯的凯库勒式的缺点

4、：苯的凯库勒式的缺点： 1. 不能解释苯的邻位二元取代产物只有一种的实验事实。不能解释苯的邻位二元取代产物只有一种的实验事实。按凯库勒式推测苯的邻位二元取代产物，应有以下两种：按凯库勒式推测苯的邻位二元取代产物，应有以下两种：XXXX (凯库勒式不能表明苯的真实结构凯库勒式不能表明苯的真实结构) 2. .不能解释苯在一般条件下不易发生加成、氧化反应不能解释苯在一般条件下不易发生加成、氧化反应. . 2. 碳碳-碳键长均相等（碳键长均相等（0.1396nm），为正六边形。），为正六边形。 HHHHHHnm1201201200000.1396近代物理方法测定证明近代物理方法测定证明: 1. 苯分子

5、为一平面分子（六个碳原子和六个氢原子都在苯分子为一平面分子（六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上）。同一平面上）。 3. 键角均为键角均为120HHHHHH 闭合共轭大闭合共轭大键电子键电子云分布完全平均化，因此云分布完全平均化，因此碳碳-碳键长完全相等，不碳键长完全相等，不存在单双键之分。存在单双键之分。 SP2杂化轨道理论解释杂化轨道理论解释：C均为均为SP2杂化杂化闭合共轭大闭合共轭大键键 由于苯环共轭大由于苯环共轭大键的高键的高度离域，度离域， 键电子云分布键电子云分布完全平均化，使分子能量完全平均化，使分子能量大大降低，因此苯环具有大大降低，因此苯环具有高度的稳定性。高度的稳定性。

6、二、单环芳烃的命名二、单环芳烃的命名 1一元烷基苯一元烷基苯 一般是以苯作母体，烷基作取代基，称做一般是以苯作母体，烷基作取代基，称做“某基苯某基苯”，基基字可省略。字可省略。 CH(CH3)2CH2CH2CH3CH3CH2CH3 甲苯甲苯 乙苯乙苯 正丙苯正丙苯 异丙苯异丙苯 2二元烷基苯二元烷基苯 需标明两个烷基的相对位置。既可用数字表示，也需标明两个烷基的相对位置。既可用数字表示，也可可用用“邻邻”“”“间间”、“对对”表示。表示。CH3CH3CH3CH3CH3CH3 1,2-二甲苯二甲苯 1,3-二甲苯二甲苯 1,4-二甲苯二甲苯 邻二甲苯邻二甲苯 间二甲苯间二甲苯 对二甲苯对二甲苯

7、或或 o-二甲苯二甲苯 或或 m-二甲苯二甲苯 或或 p-二甲苯二甲苯CH3CH2CH3CH2CH3C(CH3)3 2-乙基甲苯乙基甲苯邻乙基甲苯邻乙基甲苯 3-叔丁基乙苯叔丁基乙苯间叔丁基乙苯间叔丁基乙苯 3多元烷基苯多元烷基苯CH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH31,2,3-三甲苯三甲苯 1,3,5-三甲苯三甲苯 1,2,4-三甲苯三甲苯 连三甲苯连三甲苯 均三甲苯均三甲苯 偏三甲苯偏三甲苯CH3C2H5CH(CH3)22-乙基乙基-4-异丙基甲苯异丙基甲苯 4不饱和烃基苯和复杂烷基苯不饱和烃基苯和复杂烷基苯 一般把一般把苯作取代基苯作取代基来命名。来命名。CH=CH2CC

8、HCH2CH=CH2CH3CCH3CH2CH3苯乙烯苯乙烯 苯乙炔苯乙炔 3-苯基丙烯苯基丙烯 2-甲基甲基-2苯基丁烷苯基丁烷 C6H5、或CH2C6H5CH2芳烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团。用芳烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团。用Ar-表表示。示。 用用 Ph- 表示表示芳基：芳基：苯基：苯基：苯甲基或苯甲基或苄基：苄基： 三、单环芳烃的物理性质三、单环芳烃的物理性质 1、常温下，大多为无色液体，具有特殊气味，、常温下，大多为无色液体，具有特殊气味，相对密度相对密度 0.860.93 2、不溶于水，易溶于乙醚、乙醇等多种有机、不溶于水，易溶于乙醚、乙醇等多种有机溶剂。溶剂。 其本身

9、也是良好的有机溶剂其本身也是良好的有机溶剂. 3、具有一定的毒性，长期吸入其蒸气，能损坏、具有一定的毒性，长期吸入其蒸气，能损坏造血器官及神经系统，大量使用时应小心谨慎，以造血器官及神经系统，大量使用时应小心谨慎，以防中毒。防中毒。 4、液体单环芳烃与皮肤长期接触，会因脱水、液体单环芳烃与皮肤长期接触，会因脱水或脱脂而引起皮炎，使用时要避免与皮肤接触。或脱脂而引起皮炎，使用时要避免与皮肤接触。四、单环芳烃的化学性质四、单环芳烃的化学性质HR 取代（易被亲电试剂取代）取代（易被亲电试剂取代）侧链的氧化侧链的氧化-氢的卤代氢的卤代 在一般条件下闭合大在一般条件下闭合大键难于断裂，不易发生加成和氧键

10、难于断裂，不易发生加成和氧化应。化应。 苯环上的烃基侧链由于受苯环上大苯环上的烃基侧链由于受苯环上大键的影响，键的影响，-氢原子氢原子变得很活泼，易发生氧化反应。同时，变得很活泼，易发生氧化反应。同时，-氢原子也易发生卤代氢原子也易发生卤代反应。反应。苯环上氢容易被亲电试剂取代苯环上氢容易被亲电试剂取代 1、亲电取代反应、亲电取代反应 （1）卤代反应）卤代反应仅限于氯代和溴代，活性顺序：仅限于氯代和溴代，活性顺序：ClBr溴苯溴苯 +Br2FeBr5560 CoFeBr3或+ HBr 卤代反应历程卤代反应历程:慢+ +HBrBr配合物-Fe+Br2FeBr3FeBr3FeBr3+Br2Br+F

11、eBr4HBr+FeBr4Br+HBr+FeBr3（芳基正离（芳基正离子中间体）子中间体） 该取代反应是由于亲电试剂该取代反应是由于亲电试剂 BrBr+ + 进攻苯环而引起的，故为亲进攻苯环而引起的，故为亲电取代反应电取代反应. . （2）硝化反应）硝化反应 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热，苯环上的苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热，苯环上的氢氢原子被硝基取代原子被硝基取代，称为硝化反应。，称为硝化反应。+HNO3H2SO4浓5060C。NO2+H2O硝基苯硝基苯 硝化反应历程硝化反应历程: +-HSO4+H3O+NO2HONO2 H2SO422+慢+NO2+HNO2+ +NO2HNO+快HSO4

12、- 2H2SO4 此反应中，浓硫酸不仅是此反应中，浓硫酸不仅是催化剂催化剂，也是，也是吸水剂吸水剂。它与硝酸作用，。它与硝酸作用，产生产生NO2+, 从而引发反应的进行。从而引发反应的进行。（3）磺化反应）磺化反应 磺化反应是可逆反应，苯磺酸通过热的水蒸汽，磺化反应是可逆反应，苯磺酸通过热的水蒸汽，可以水解脱去磺酸基。可以水解脱去磺酸基。 苯与浓硫酸苯与浓硫酸(98%)(98%)共热，或与发烟硫酸在室温下作用，共热，或与发烟硫酸在室温下作用，苯环上的苯环上的氢原子被磺酸基氢原子被磺酸基取代，称为磺化反应。取代，称为磺化反应。 苯磺酸苯磺酸 +H2SO4SO3H+H2O 磺化反应历程磺化反应历程

13、: 2H2SO4H3O+HSO4+SO3+SO3SO3H+SO3H+SO3H+HSO4慢快SO3SO3SO3+H3O+SO3H 该取代反应是由于亲电试剂该取代反应是由于亲电试剂 SO3进攻苯环而引起的，故也是进攻苯环而引起的，故也是亲电取代反应亲电取代反应. .（4）傅瑞德尔）傅瑞德尔-克拉夫茨（克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应）反应 +CH3CH2BrAlCl3025CCH2CH3i 烷基化烷基化反应反应 傅氏反应：烷基化和酰基化反应。傅氏反应：烷基化和酰基化反应。 常用的烷基化试剂：常用的烷基化试剂：卤代烷卤代烷 常用的催化剂：常用的催化剂：三氯化铝、三氯化铁、三氟化硼等。三氯

14、化铝、三氯化铁、三氟化硼等。苯环上氢原子被烷基取代的反应苯环上氢原子被烷基取代的反应. 烷基化反应历程烷基化反应历程:RH+快R X+AlX3R+AlX4+R+慢RH+AlX4R 三个碳以上的卤代烷进行烷基化反应时，常伴有异构三个碳以上的卤代烷进行烷基化反应时，常伴有异构化（重排）现象发生。化（重排）现象发生。 异丙苯异丙苯 正丙苯正丙苯 （6569%） （3135%）+ CH3CH2CH2ClAlCl3CH3CHCH3+ CH2CH2CH3 需要说明：需要说明：例如：例如：CH3CH2CH2ClAlCl3CH3CHCH2+CH3CHCH3+ HCH3CHCH3CH2CH2CH3 产生异构化的

15、原因：产生异构化的原因：说明说明：傅氏烷基化反应通常难以停留在一元取代阶段。要想得到傅氏烷基化反应通常难以停留在一元取代阶段。要想得到一元烷基苯，必须使用过量的芳烃。一元烷基苯，必须使用过量的芳烃。ii 酰基化反应酰基化反应常用的酰基化试剂：常用的酰基化试剂：酰氯酰氯或或酸酐酸酐 苯乙酮苯乙酮苯环上氢原子被酰基苯环上氢原子被酰基 取代的反应取代的反应.R-C-O无水HCl+AlCl3ClOCCH3+OCH3C CH3COOH+OCH3CAlCl3OOCCH3OCCH3+无水 酰基化反应历程：酰基化反应历程：R C ClO+AlCl3R CO+AlX4+R CO+慢CHRO+CHRO+AlX4快

16、COR 说明：说明： 酰基化反应不发生异构化；不发生多元取代；苯环上连有酰基化反应不发生异构化；不发生多元取代；苯环上连有强吸电子基如硝基、羰基时，不发生酰基化反应。强吸电子基如硝基、羰基时，不发生酰基化反应。2烷基苯侧链的卤代反应烷基苯侧链的卤代反应CH3Cl2光或热CH2ClCl2光或热CHCl2Cl2光或热CCl3CH2CH3Cl2光或热CHCH3Cl说明：说明：属于游离基反应属于游离基反应 ( (主要取代主要取代H)H)3. 氧化反应氧化反应CH2CH3COOHKMnO4H+CH2CH3CH3COOHCOOHKMnO4H+ 氧化反应总是发生在氧化反应总是发生在-碳原子上，碳原子上，-碳

17、原子被氧碳原子被氧化成羧基化成羧基:（1 1）侧链的氧化）侧链的氧化常用的氧化剂：常用的氧化剂：高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸注意：注意： 若侧链的若侧链的-碳原子上无氢原子，侧链不能被氧化碳原子上无氢原子，侧链不能被氧化: C(CH3)3CH3C(CH3)3KMnO4 /HCOOH+ 在剧烈的条件下，苯环也可被氧化：在剧烈的条件下，苯环也可被氧化：(2) (2) 苯环的氧化苯环的氧化2+ 9O2V2O5400500 CoOHHOO+ 4CO2 + 4H2O 2顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐加卤素加卤素+3ClClClClClClCl2紫外线50C说明：属于游离基型的加成反应说

18、明：属于游离基型的加成反应 4加成反应加成反应。250180Ni 加压H2C+3加氢加氢 五、苯环上亲电取代反应的定位规律五、苯环上亲电取代反应的定位规律1、定位基和定位效应、定位基和定位效应苯环上原有的取代基苯环上原有的取代基.定位效应：定位效应：定位基：定位基： 定位基对新取代基进入苯环主要位置及其难易的定位基对新取代基进入苯环主要位置及其难易的影响影响叫做定位效应叫做定位效应。例如：例如： 定位基硝基，不仅使定位基硝基，不仅使硝基主要进入其间位硝基主要进入其间位，而且使该，而且使该硝化反硝化反应比苯困难。应比苯困难。+ HNO3H2SO4+ + NO2NO2NO2NO2NO2NO2NO2

19、93%6.5%0.5%95 o C 定位基甲基，不仅使定位基甲基，不仅使硝基主要进入其邻位和对位硝基主要进入其邻位和对位，而且，而且使该硝使该硝化反应比苯容易化反应比苯容易。+ HNO3H2SO4+ + NO2NO2NO23 %63 %34 %CH3CH3CH3CH3o C30 使第二个取代基主要进入它的邻位和对位。使第二个取代基主要进入它的邻位和对位。并且使第并且使第二个取代基的进入比苯容易（活化苯环，卤素除外二个取代基的进入比苯容易（活化苯环，卤素除外）。（1）邻、对位定位基）邻、对位定位基ON(CH3)2NH2OHOCH3NHC CH3OCH3RX(I,Cl,Br)定位能力：由强到弱排列

20、定位能力：由强到弱排列 结构特点结构特点：与苯环直接相连的原子带负电荷；或带有未与苯环直接相连的原子带负电荷；或带有未共用电子对；或是饱和原子（共用电子对；或是饱和原子（-CCl3和和-CF3除外）。除外）。2、定位基的分类、定位基的分类 （2）间位定位基）间位定位基N(CH3)3+NO2CNSO3HCHOC CH3OCOOHCOOCH3CONH2 使第二个取代基主要进入它的间位。并且使第二个取代使第二个取代基主要进入它的间位。并且使第二个取代基的进入比苯困难（基的进入比苯困难（钝化苯环）。钝化苯环）。结构特点结构特点：与苯环直接相连的原子带正电荷；或以重键与苯环直接相连的原子带正电荷；或以重

21、键与电负性较强的原子相连接。与电负性较强的原子相连接。定位能力：由强到弱排列定位能力：由强到弱排列3对定位规律的解释对定位规律的解释（1）邻、对位位定位基）邻、对位位定位基 除卤素外，这类定位基都是供电子基（是致活基除卤素外，这类定位基都是供电子基（是致活基团），团），使苯环上电子云密度增加，尤其在邻、对位上增加使苯环上电子云密度增加，尤其在邻、对位上增加较多，因此取代基主要进入它的邻和对位。较多，因此取代基主要进入它的邻和对位。X邻邻对对位位定定位位基基 - - - 甲基甲基 甲基：甲基：+I效应效应 、+_超共轭效应超共轭效应 均使苯环上电子云密度增加，邻、对位上增加的较均使苯环上电子云密

22、度增加，邻、对位上增加的较多。多。 )（超共轭效应诱导效应-CH3HHHC-I+所以亲电取代主要发生在甲基的邻位和对位。所以亲电取代主要发生在甲基的邻位和对位。 羟基羟基O H 羟基：羟基：+C、-I 但但 +C -I、.OCH3N(CH3)2NH2 等与羟基类似等与羟基类似 。 综合结果使苯环电子云密度增加，尤其是邻、对位综合结果使苯环电子云密度增加，尤其是邻、对位增加较多。增加较多。所以取代基主要进入羟基的邻位和对位。所以取代基主要进入羟基的邻位和对位。-ddd.HO-. 卤素卤素 卤素：卤素：-I 、 +C （p-） 但但 -I +C 当亲电试剂进攻苯环时，供电子的共轭效应（当亲电试剂进

23、攻苯环时，供电子的共轭效应（+C）又使卤素的邻位和对位电子云密度高于间位，因此，邻、又使卤素的邻位和对位电子云密度高于间位，因此，邻、对位产物为主要产物。对位产物为主要产物。 综合结果使苯环电子云密度降低，所以亲电取代综合结果使苯环电子云密度降低，所以亲电取代比苯困难。比苯困难。（2）间位定位基）间位定位基 间位定位基是吸电子基，使苯环电子云密度降低，间位定位基是吸电子基，使苯环电子云密度降低，尤其是邻、对位降低的更多，所以亲电取代主要发生在电尤其是邻、对位降低的更多，所以亲电取代主要发生在电子云密度相对较高的间位，而且取代反应比苯困难。子云密度相对较高的间位，而且取代反应比苯困难。 - -间

24、间位位定定位位基基Y硝基硝基+OON 硝基硝基: -I 、-C 使苯环上电子云密度降低，尤其是硝基的邻、对位降低使苯环上电子云密度降低，尤其是硝基的邻、对位降低的更多的更多, 相对讲间位电子云密度较高些，相对讲间位电子云密度较高些， 所以取代基主要进入所以取代基主要进入间位。间位。 亲电取代反应比苯困难。亲电取代反应比苯困难。-COOH -CHO - -CN SO3H 等与硝基相似。硝基相似。 （1）预测反应的主要产物）预测反应的主要产物 3定位规律的应用定位规律的应用BrCNSO3HOH（2）选择合理的合成路线）选择合理的合成路线 ClNO2FeCl2NO2HNO3H2SO4例如：NO2Cl

25、例如：例如：ClNO2ClNO2HNO3H2SO4Cl2FeCln例如： KMnO4 /H+BrCOOHBr2COOHFeCH3CH3CO O HBr (1) 如果原有的两个取代基定位位置一致，取代基便如果原有的两个取代基定位位置一致，取代基便可按照定位规则进入指定的位置可按照定位规则进入指定的位置 OHCOOHNO2NO2SO3HCH3 二元取代基的定位规则：二元取代基的定位规则： (2) 当原有的两个取代基的定位位置不一致时当原有的两个取代基的定位位置不一致时，若原有的若原有的两个取代基为同一类，第三个取代基进入的主要位置由定位两个取代基为同一类，第三个取代基进入的主要位置由定位能力的强的

26、来决定能力的强的来决定；若原有两个取代基为不同类，第三个取若原有两个取代基为不同类，第三个取代基进入的主要位置由邻、对位定位基来决定代基进入的主要位置由邻、对位定位基来决定服从甲基n 作作 业业n1. (1) (5) (6) n2. (2) (7)n3. (1) (2)n5. (1) (2) (3) (4) (5) n6. (1)n7. (1) (3) (4)n10.n11.第二节第二节 稠环芳烃稠环芳烃 萘是有光亮的白色片状晶体，挥发性大，易升华，萘是有光亮的白色片状晶体，挥发性大，易升华，有特殊气味，具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作有特殊气味，具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作“卫生球卫生球

27、”。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现用樟脑取代萘制造卫生球。现用樟脑取代萘制造卫生球。 工业上主要用于合成工业上主要用于合成染料、农药染料、农药等。等。主要来自主要来自煤焦油煤焦油和和石油石油 一、萘、萘 萘的分子式为萘的分子式为C10H8，是由两个苯环共用两个相邻的碳，是由两个苯环共用两个相邻的碳原子稠合而成，两个苯环处于同一平面上。原子稠合而成，两个苯环处于同一平面上。具有闭合共轭大具有闭合共轭大键，因此和苯一样具有芳香性。键，因此和苯一样具有芳香性。 萘的芳香性比苯差（萘的电子云密度未完全平均化）。萘的芳香性比苯差（萘的电子云密度未完全平均化）。

28、nm0.1418nm0.1415nm0.1421nm0.13631萘的结构萘的结构 2. 萘的衍生物命名萘的衍生物命名 1、4、5、8位置相同，位置相同，称做称做-位；位； 2、3、6、7位置相同，位置相同，称做称做-位。位。 2萘的化学性质萘的化学性质（1）取代反应）取代反应 萘比苯更易发生亲电取代反应，且主要发生在萘比苯更易发生亲电取代反应，且主要发生在-位。位。(电子云密度：电子云密度： -位最高，位最高， -位次之位次之)氯萘-ClFeCl3Cl2+( )95%氯代：氯代：萘的芳香性比苯差，萘的芳香性比苯差， 取代、加成、氧化比苯容易取代、加成、氧化比苯容易.硝化：硝化：磺化：磺化：

29、较低温度主要取代较低温度主要取代-位，较高温度主要取代位，较高温度主要取代-位位 因磺化反应是可逆的，温度升高使最初生成的因磺化反应是可逆的，温度升高使最初生成的-萘磺酸转化为对热更为稳定的萘磺酸转化为对热更为稳定的-萘磺酸萘磺酸 萘环上亲电取代反应的定位规律：萘环上亲电取代反应的定位规律： I. 萘环上有一萘环上有一供电子的定位基供电子的定位基时，时，主要发生同环取代主要发生同环取代。 若定位基位于若定位基位于位，取代基主要进入同环的另一位，取代基主要进入同环的另一位。位。 若定位基位于若定位基位于位，取代基则主要进入定位基相邻的位，取代基则主要进入定位基相邻的位。位。C H3CH3 II.

30、 当萘环上有一当萘环上有一吸电子的定位基吸电子的定位基时，主要发生异环取时，主要发生异环取代，代，取代基主要进入异环的两个取代基主要进入异环的两个位位。NO2 （2）氧化反应）氧化反应 萘比苯容易被氧化，在不同的条件下，可分别被氧萘比苯容易被氧化，在不同的条件下，可分别被氧化生成化生成邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐和和1，4-萘醌萘醌。 （3）加氢反应）加氢反应 萘的芳香性比苯差，加氢反应比苯容易，用新生态萘的芳香性比苯差，加氢反应比苯容易，用新生态氢就可发生加氢反应，生成氢就可发生加氢反应，生成1，4-二氢化萘或四氢化萘。二氢化萘或四氢化萘。菲1234567891012345678910蒽9，10

31、位（位（-位位）的电子云密度最高的电子云密度最高.大部分反应发生在大部分反应发生在这两个位置上。这两个位置上。 蒽、菲也存在闭合大蒽、菲也存在闭合大键，因此它们都具有芳香性。键，因此它们都具有芳香性。但环上电子云密度分布比萘环更加不均匀，所以蒽、菲但环上电子云密度分布比萘环更加不均匀，所以蒽、菲的芳香性比萘还差。的芳香性比萘还差。二、蒽、菲二、蒽、菲 蒽的化学性质比萘更加活泼，更容易发生氧化、蒽的化学性质比萘更加活泼，更容易发生氧化、加成及亲电取代反应。加成及亲电取代反应。9，10-蒽醌是生产阴丹士林系列染料的原料蒽醌是生产阴丹士林系列染料的原料 Na2Cr2O7H2SO4OO9，10-蒽醌蒽

32、醌 用氧化剂氧化蒽和菲，分别生成用氧化剂氧化蒽和菲，分别生成9，10-蒽蒽醌和醌和9，10-菲醌菲醌Na2Cr2O7H2SO4OO9，10-菲醌菲醌 菲可用于菲可用于制造农药和塑料制造农药和塑料。 OO910菲醌，- 9 9，10-10-菲醌菲醌是治疗小麦锈病和甘薯黑斑病的农药，是治疗小麦锈病和甘薯黑斑病的农药，并可用作小麦、棉花的拌种剂并可用作小麦、棉花的拌种剂。 许多天然化合物许多天然化合物如甾醇、胆酸、性激素等的分子结如甾醇、胆酸、性激素等的分子结构中都构中都含有氢化菲的碳环结构含有氢化菲的碳环结构。 休克尔规则休克尔规则 1. 组成环的碳原子均为组成环的碳原子均为sp2杂化，且都处在同

33、一平面上，此时杂化，且都处在同一平面上，此时每个碳原子上的每个碳原子上的p轨道可彼此重叠形成闭合大轨道可彼此重叠形成闭合大键。键。 2. 电子数符合电子数符合4n+2（n=0，1，2， 3）。）。第三节第三节 休克尔规则与非苯芳烃休克尔规则与非苯芳烃一、休克尔（一、休克尔（E.Hckel）规则）规则符合以上两条，具有芳香性符合以上两条，具有芳香性例如：有一闭合共轭大有一闭合共轭大键键电子数电子数6 6 有芳香性有芳香性无闭合共轭大无闭合共轭大键键无芳香性无芳香性-有一闭合共轭大有一闭合共轭大键键电子数电子数6 6 有芳香性有芳香性+有一闭合共轭大有一闭合共轭大键键电子数电子数4 4无芳香性无芳

34、香性.有一闭合共轭大有一闭合共轭大键键电子数电子数5 5无芳香性无芳香性+有一闭合共轭大有一闭合共轭大键键电子数电子数2 2有芳香性有芳香性HH0.1340.147nmnm环丁二烯环丁二烯 环辛四烯环辛四烯 环辛四烯环辛四烯 环癸戊烯环癸戊烯环丁二烯、环辛四烯、环癸戊烯均无芳香性环丁二烯、环辛四烯、环癸戊烯均无芳香性 二、非苯芳烃二、非苯芳烃HHH+HHHHH2环丙烯正离子 环戊二烯负离子 环辛四烯负二价离子 均符合休克尔规则，具有芳香性，称为非苯芳烃。均符合休克尔规则，具有芳香性，称为非苯芳烃。 一些单环多烯烃，它们虽不含苯环结构，但却具有类一些单环多烯烃，它们虽不含苯环结构，但却具有类似于

35、苯环的芳香性，称为非苯芳烃。似于苯环的芳香性，称为非苯芳烃。HHHHHHHHH HHHHHHHHHH 轮烯18 - 符合休克尔规则，具有芳香性。符合休克尔规则，具有芳香性。 三、三、 致癌稠环芳烃致癌稠环芳烃12343 3，4 4苯并芘苯并芘（19331933分离得到）分离得到）专题讨论（一）专题讨论（一）苯、萘衍生物的系统命名苯、萘衍生物的系统命名n1. 苯环上连有苯环上连有 -R -X、-NO2 时时 (I(I类基团类基团)n 以以苯苯作母体作母体, 把把 -R -X、-NO2 作取代基作取代基,称做称做“ 某苯某苯” 或“ 某基苯某基苯”。 CH3ClNO2 甲甲 苯苯 氯氯 苯苯 硝基

36、苯硝基苯一一. 苯的衍生物的命名苯的衍生物的命名例如例如：n 当同时连有当同时连有-R -X、-NO2 时，把时，把-R的位次编号的位次编号为为1。CH2CH3ClNO21324CH3BrCH3NO2 121234 3- 3-硝基硝基-4-4-氯乙苯氯乙苯 2-2-溴甲苯溴甲苯 4-4-硝基甲苯硝基甲苯 邻溴甲苯邻溴甲苯 对硝基甲苯对硝基甲苯n当只连有当只连有 -X、-NO2 时时,把把-X位次编号为位次编号为1。ClNO2122-2-硝基氯苯硝基氯苯邻硝基氯苯邻硝基氯苯2. 2. 苯环上连有苯环上连有 将这些官能团作母体将这些官能团作母体, , 苯作取代基苯作取代基, , 称做称做 苯某苯某

37、 。 例如：例如：(II(II类基团类基团) )-COOH -SO3H -COOR -COCl -CONH2 -CN -CHO C=O -OH -NH2 C C=C -ORC COOHSO3HNH2CH=CH2 苯甲酸苯甲酸 苯磺酸苯磺酸 苯胺苯胺 苯乙烯苯乙烯 当苯环上同时连有此类基团时，次序在前的为母体，当苯环上同时连有此类基团时，次序在前的为母体，并且为母体的基团的位次为并且为母体的基团的位次为1 1。 例如： 3- 3-氨基苯甲酸氨基苯甲酸 2 2羟基苯磺酸羟基苯磺酸COOHSO3HNH2OH 12312n3. 苯环上同时连有苯环上同时连有 I I类和类和 IIII类基团时类基团时 I

38、III类基团作母体类基团作母体, , 例如例如: : 4- 4-甲基甲基-3-3-氯苯甲酸氯苯甲酸 2-2-硝基苯磺酸硝基苯磺酸 邻硝基苯磺酸邻硝基苯磺酸Cl1324CH3NO2COOHSO3H 12二二.萘的衍生物命名萘的衍生物命名n萘的衍生物命名与苯的衍生物相似。萘的衍生物命名与苯的衍生物相似。NO211NO22 1- 1-硝基萘硝基萘 - -硝基萘硝基萘NO21Cl23456 1- 1-硝基硝基-6-6-氯萘氯萘 ( (总是总是- -位编号为位编号为1)1)1. 萘环上连有萘环上连有 -R -X、-NO2 时，以萘作母体时，以萘作母体2 2硝基萘硝基萘- -硝基萘硝基萘2. 萘环上连有萘

39、环上连有 n 例如例如：-COOH -SO3H -COOR -COCl -CONH2 -CN -CHO C=O -OH -NH2 C C=C -ORC 将这些官能团作母体。编号时从距母体官能团近的将这些官能团作母体。编号时从距母体官能团近的-位开始。位开始。COOH1COOH211 1萘甲酸萘甲酸2 2萘甲酸萘甲酸1NO22345SO3H 5-5-硝基硝基2 2萘磺酸萘磺酸 当萘环上同时连有当萘环上同时连有II类基团时，次序在前的为母体。类基团时，次序在前的为母体。 例如例如：21OHSO3H33-3-羟基羟基2 2萘磺酸萘磺酸 萘环上同时连有萘环上同时连有 I类和类和 II类基团时，类基团时，II类基团作母体。类基团