有机化学课件以及习题chem-06单环芳烃

1、第六章 单环芳烃教学目的：1.了解并掌握芳烃的分类、命名、 及单环芳烃的结构。 2.掌握单环芳烃的化学性质。教学重点：1.芳烃的命名。 2.单环芳烃的化学性质。 3.苯环上定位规律的应用。教学难点：1.单环芳烃的结构。 2.苯环上亲电取代反应的定位规律。教学时数：5学时一、芳烃的意义及分类1.芳烃的意义：符合休克尔规则，通称芳烃。Hckel (休克尔)规则 成环的碳原子都在同一平面或接近同一平面。 环中的电子总数符合4n + 2 即（n=0, 1, 2, ) 芳烃苯系芳烃非苯系芳烃单环芳烃多环芳烃稠环芳烃2.分类：二、单环芳烃的结构1.芳香性：不易被氧化。 不易发生加成反应。 易发生取代反应。

2、2.苯的结构: SP2杂化。 共平面，键角120。 闭合的大键，键长发生平均化。每个C上未参与杂化的p轨道垂直于苯环平面, 彼此相互平行, 从侧面互相重叠, 形成一个包括6个电子离域的、封闭(即首尾相连)的共轭键。苯的分子模型从氢化热看：苯容易发生取代反应，而不易加成， 说明苯环具有特殊的稳定性。H22H23H2H=_120kJ / molH=_232kJ / molH=_208kJ / molH苯实=208 kJ / molH苯理=3x120=360kJ / mol从氢化热数据上，可以看出苯比凯库勒所假定的环己三烯稳定，其能量差为152kJ/mol。3.苯环结构的表示方法1865年凯库勒Ke

3、kul式共振论：pauling 苯的结构由若干个共振结构式组成的共振杂化体。三、单环芳烃的异构及命名.异构侧链C3环上有两个或两个以上取代基例邻二甲苯1，2-二甲苯o-间二甲苯1，3-二甲苯m-对二甲苯1，4-二甲苯p-.命名（苯的衍生物）当苯环上连-NO2 ，-X ，-R等基团时，则以苯环为母体，叫做“某某苯”。芳香烃去掉一个氢原子而形成的基团称为芳基，简写为Ar。苯去掉一个氢原子而形成的原子团称为苯基，简写为Ph。苄基（Bz）CH2CH2CH3CH3NO2Cl正丙苯甲苯硝基苯氯苯当苯环上连有-NH2 ，-OH ，-CHO， -SO3H， -COOH，-CH=CH2 或较复杂-R等基团时，基

4、团为母体,则把苯环作为取代基,叫做”苯某某”。3C C2H H苯乙烯苯乙炔SOH苯磺酸不只一种取代基时，在后的为母体。COOHBr3-溴甲苯3-硝基甲苯3-溴苯甲酸练习 (E)-2-对甲苯基-2-丁烯三、单环芳烃化学性质卤化注：F2太激烈、I2太慢 F和I的引入常采用其它方法。1.苯环上的亲电取代反应历程慢反应硝化历程+HONO2H2SO45060NO2+ H2O浓磺化历程(了解)注：磺化反应同硝化、卤代反应不同，是可逆的。其水解反应的历程同磺化相反。付瑞德克拉夫茨反应 ( Friedelcrafts 反应 )付氏烷基化苯与烷基化试剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯。烷基化试剂：除RX外,还有烯烃

5、和醇。催化剂：除无水AlCl3外，还有FeCl3、BF3、无水HF等。例1历程例2原因注：付氏烷基化反应中，碳正离子中间体易重排。例3例4注：当苯环上带有NO2、-SO3H、-COOH、-COR等强的吸电子基时此反应不再发生。练习付氏酰基化芳烃在无水AlCl3催化下可同酰卤或酸酐反应，生成芳酮。历程+AlCl3CH3CClO+AlCl4-CH3CO+(1)苯环上有强吸电子基，酰基化反应难发生。由于酰基化反应无重排，如把芳酮进一步还原，可得到 直链烷基苯。2.氧化反应苯环氧化（了解）苯侧链氧化叔丁基苯无-H烃基苯无论链多长都氧化成苯甲酸例3.芳烃侧链的卤代溴代用NBS注:自由基稳定性顺序练习：碳正离子的稳定性顺序与上相同四、苯环上亲电取代反应的定位规律1.两类定位基第一类定位基：(邻、对位定位基)-NH2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-C6H5、-R、-X第二类定位基: (间位定位基)-NO2、-CN、-SO3H、-CHO 、-COR、 -COOH作用制约取代基的位置。强的决定弱的。除-X外，邻、对位定位基活化苯环。间位定位基钝化苯环。2.对定位规律的解释邻、对位定位基CH3CH3CH3273.二取代苯的取代反应定位规律两个取代基定位方向一致例1例2两个取代基定位作用不一致两个取代基不同类时，定位效应受邻对位定位基控制，但主产物在间位定位基的邻位而不是对位。