有机课件第四章芳香烃

1、 第四章 芳香烃 芳香烃是指芳香族化合物中的烃类，简称芳烃。根据芳烃分子中是否含有苯环，将芳烃分： 苯系芳烃和非苯芳烃；按分子中苯环的多少将芳烃分为：单环芳烃、多环芳烃、稠环芳烃等。一、单环芳烃 1.苯的结构 苯的凯库勒结构式 1825年苯首次得到分离，分子式为6H6 苯不与溴水加成，也不被KMnO4氧化，却可在催化剂作用下发生取代反应，且一元取代物只有一种。 1865年德国化学家凯库勒创造性地提出苯的环状结构式 很多问题无法解释苯分子结构的近代概念六个碳原子共平面，键角为 120 ，键长均相等。SP2杂化，6个C-C 键，6个C-H键 键长都相等，介于单双键之间 2. 单环芳烃的命名E-2-

2、苯基-2-戊烯芳基：Ar-苯基： C6H5- , Ph苄基：3. 单环芳烃的物理性质 单环芳烃一般为无色液体，比水轻，不溶于水，溶于一般有机溶剂。 芳烃的熔点及沸点变化符合一般规律，在各异构体中，对称性大者，熔点较高。 对、邻、间二甲苯中，对位熔点最高4. 单环芳烃的化学性质芳香性：容易发生取代反应，不易发生加成和氧化反应。芳环侧链的化学性质取决于侧链的类型（1）.取代反应硝代反应卤代反应5560oC磺化反应强酸溶于水烷基化和酰基化反应烷基化试剂：RX , ROH , RCH=CH2酰基化试剂：RCOX , (RCO)2O催化剂：分子重排当苯环上有强的吸电子基时，烷基化反应不容易进行。例如硝基

3、苯、苯磺酸不能发生烷基化反应。 无异构化现象（2）. 氧化反应侧链氧化鉴别苯及苯的同系物如：苯、甲苯破环氧化（3）.加成反应5。 芳烃亲电取代反应历程（1）. 亲电试剂的形成（2）.亲电试剂与芳烃反应，得到中间体配合物 （3）.产物6. 芳烃亲电取代的定位规律(1).取代基定位规律 快慢G决定：E的位置（G 的邻、对或间位）芳环氢的活性（即速度）G-定位基邻位、对位定位基致活基团：特点：直接和苯环相连的原子以单键和其它原子相连致钝基团：-Cl , -Br 间位定位基 致钝基团特点：直接和苯环相连的原子再和其它原子相连 时含有双键或三键(2). 定位规律的理论解释A. 致活作用的邻对位定位基 取

4、代基的定位效应，主要应从取代基所产生的电子效应讨论，有时空间效应也起一定作用。 B. 致钝作用的间位定位基 这一类取代基都是吸电子基，具有-I效应，可使 苯环电子密度减小，此外这些取代基还与苯环存在共轭效应，也使苯环 电子密度降低，总的电子效应是使苯环的亲电取代反应钝化。 C. 具有致钝作用的邻对定位基 卤素属于这一类。 (3). 定位规律的应用A.合成上： 例如以苯为原料来合成邻硝基苯甲酸。B.二取代苯的定位规律两个取代基指向一致两个取代基指向不一致a.强烈活化基团的定位能力胜过钝化基团或 弱的活化基团。 两个基团互相处于间位时，其间的位置由于空间的阻碍，很少发生取代 二、稠环芳香烃 稠环芳香烃概述 萘的、位也叫做位 、位叫做位 4-甲基-2-萘磺酸1，4-二甲基萘1，5-二甲基萘 萘的化学性质萘中电子云分布不均匀，位电子云密度较大，芳香性比苯差。1.取代反应 2.氧化反应邻苯二甲酸酐3. 加成反应1，2，3，4-四氢萘十氢萘三、非苯芳烃非苯芳烃：不含苯环但具有类似苯的结构和性质的 芳香族化合物。休克尔规则： 凡是电子数具有（为， ，等正整数）个的单环封闭共轭体系的化合物，都具有芳香