单环芳烃ppt精品课件

1、单环芳烃ppt第1页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二 苯的结构单环芳烃的构造异构和命名单环芳烃的来源和制法单环芳烃的物理性质单环芳烃的化学性质苯环上亲电取代反应的定位规律本章的主要内容第2页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二芳烃定义与分类芳烃-芳香族碳氢化合物分类:第3页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.1 苯的结构6.1.1 苯的环状结构的Kekule式一元取代只有一种邻二元取代只有一种第4页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二氢化热:Kekule式不能代表苯的真实结构第5页，共61页，2022年，5月20日

2、，18点4分，星期二6.1.2 分子轨道理论第6页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二第7页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二高度离域，完全平均化键长完全相等(0.139nm)闭合的共轭体系：第8页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.1.3 苯的共振结构式 Pauling共振论: 有些分子的真实结构是两个或多个价键结构式的共振结果. 这些价键结构式称为共振结构式.第9页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二共振结构的规定: (1) 各共振结构式中原子核的相互位置必须等同. (2) 能量低的共振结构式在真实结构中贡献最大

3、. (3) 在共振结构式中, 具有结构上相似和能量上相同的几个参与结构式, 则以它们为主,且由此共振而形成的共振杂化体也特别稳定.第10页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.2 单环芳烃的构造异构和命名一元取代: 无异构二元取代: 三异构 o- , m- , p-第11页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二三元取代: 三异构 : 连- , 偏- , 均-结构复杂, 也可以支链为母体:第12页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二苯基(Phenyl): C6H5 或 Ph-芳基(Aryl): Ar-甲苯基(Tolyl): CH3C6H4苯甲

4、基(Benzyl): C6H5CH2 又称苄基第13页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.3 单环芳烃的来源与制法 1. 煤的干馏 2. 石油的芳构化铂重整第14页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.4 单环芳烃的物理性质红外光谱: 31003010 芳环C-H伸缩振动 16251575,15251475芳环骨架伸缩振动 900680芳环面外弯曲振动 第15页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二第16页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二第17页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二第18页，共61

5、页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.5 单环芳烃的化学性质6.5.1 取代反应第19页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二通式：亲电试剂缺电子或带正电核的试剂.亲电取代反应由亲电试剂进攻而引起的取代反应.+第20页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二芳环上亲电取代反应历程:第一步:第二步:第三步:即: 第21页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二关于-络合物: -络合物是环状的碳正离子中间体,它是一个四个电子离域分布在五个碳原子所形成的缺电子共轭体系.可用共振式表示:-络合物的生成是决定整个反应速度的一步 第22页，共61页，

6、2022年，5月20日，18点4分，星期二与烯烃的亲电加成反应比较:吸热放热放热 芳烃不易加成，易亲电取代，完全是由苯环的稳定性决定的。 第23页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二1、卤化反应FeX3的作用 第24页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二2、硝化反应难容易试剂: 混酸 ( 浓HNO3+浓H2SO4 ) 第25页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二硝化反应反应机理: 亲电试剂是硝酰正离子NO+2质子化硝酸硝酰正离子总反应式为:第26页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二3、磺化反应难容易第27页，共61页，2

7、022年，5月20日，18点4分，星期二氯磺酸为磺化剂:氯磺酸过量:第28页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二磺化反应反应机理:亲电试剂磺化反应是可逆的应用第29页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二可逆性原因：比较:第30页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二4、Friedel-Craft烷基化反应反应历程：烷基化试剂：卤代烃， 烯烃， 醇一烷基苯还可继续进行烷基化反应,得邻,对二烷基苯有强吸电子基时(如硝基苯)不能发生烷基化反应.增连反应 烷基苯第31页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二重排：重排机理：第32页，共

8、61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二重排机理：又例：第33页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二工业上常采用醇或烯烃做为烷基化试剂:重排第34页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二烯烃为烷基化试剂时醇为烷基化试剂时第35页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二5、Friedel-Craft酰基化反应或:酰基化反应一般只生成一元取代产物.历程：酰基正离子 芳酮第36页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二直链取代芳烃的制法：第37页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.5.2 加成反应加氢：加氯

9、：自由基反应第38页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.5.3 芳环侧链的反应 (1)氧化反应 高温及特殊催化剂第39页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二(2)氯化反应苄基自由基的稳定性:自由基反应第40页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二 当苯环上已有一个取代基，如在引入第二个取代基时，则第二个取代基在苯环上的位置可以有三种，即邻位、间位、对位：邻位间位对位6.6 苯环上亲电取代反应定位规律6.6.1 定位规律 第41页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二已知如下反应:比苯易，邻对位比苯难，间位第42页，共61页

10、，2022年，5月20日，18点4分，星期二比苯快比苯慢第43页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二定位规律： 大量实验结果表明： 1. 一元取代苯在进行取代反应时, 苯环上原有的取代基对第二个取代基起着定位作用, 这种作用称为该基团的定位效应.苯环上原有的取代基叫做定位基. 2. 不同的一元取代苯在进行同一取代反应时，按所得产物比例的不同，可以分成两类: 一类是取代产物中邻位和对位异构体占优势，且其反应速度一般都要比苯快些; 另一类是间位异构体为主，而且反应速度比苯慢。第44页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二（2）间位定位基：又叫第二类定位基，使第二个

11、取代基主要进入它们的间位，且反应比苯难进行。既它们具有间定位效应，可使苯环钝化。主要有： N+(CH3)3、-NO2 、-CF3 -CN、-SO3H、 -CHO、 COR 、 -COOH 、-COOR 、-CONH2等两类定位基：（1）邻对位定位基：又叫第一类定位基，使第二个取代基主要进入它们的邻位和对位，且反应比苯容易进行（卤素除外）既它们具有邻对位定位效应，可使苯环活化。主要有： -O-、 -NR2 、-NH2 、 -OH、 -OCH3 、-NHCOCH3 、-OCOR 、 -CH3 、 -C6H5 、 -X 等第45页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二两类定位基的判断

12、方法：邻对位定位基 （1）与苯环直接相连的原子带负电荷（2）与苯环直接相连的原子具有未共用电子对（3）与苯环直接相连的原子是饱和的间位定位基（1）与苯环直接相连的原子带正电荷（2）与苯环直接相连的原子一般具有重键（3）与苯环直接相连的原子虽然是饱和的,但同时还与电负性 很强的基团或多个电负性很强的基团原子相连.第46页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.6.2 定位规律的理论解释芳环上亲电取代反应历程:简化：-络合物的生成是决定整个反应速度的一步第47页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二取代基对苯环的活化和钝化:邻对位定位基给电子效应 ( 除卤素外)-

13、络合物稳定性 易反应苯环活化-络合物稳定性 难反应间位定位基吸电子效应苯环钝化第48页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二（1）邻对位定位基的定位效应甲基的定位效应:第49页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二氨基的定位效应:第50页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二邻对位定位基使苯环活化,邻对位的活化更甚于间位.第51页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二（2）间位定位基的定位效应第52页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二 间位定位基使苯环钝化,邻对位钝化更甚于间位.第53页，共61页，2022年，

14、5月20日，18点4分，星期二（3）卤原子的定位效应亲电试剂进攻邻位亲电试剂进攻对位 卤原子的吸电子 诱导效应使苯环钝化, 而卤原子的p电子对的共轭效应却使邻对位钝化小于间位, 故卤原子为钝化苯环的邻对位定位基.钝化苯环的邻对位定位基.第54页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二定位效应的其它影响因素：空间效应极化效应温度、催化剂等第55页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二 邻 对 间R: -CH3 58.45 37.15 4.40 -CH2CH3 45.0 48.5 6.5 -CH(CH3)2 30.0 62.3 7.7 -C(CH3)3 15.8 72.7 11.5空间效应影响：第56页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二6.6.3 二元取代的定位效应 (1)两个取代基的定位效应一致时，第三个取代基进入位置由上述两个取代基的定位规律来决定。第57页，共61页，2022年，5月20日，18点4分，星期二 （2）两个取代基的定位效应不