第9芳烃及非苯

有机化学主讲：理学院化学系1/43预习情况检查：“非苯芳烃”有什么特点？“芳香性”规则是什么？你觉得“芳香性”判断的难点在那？第九章多环芳烃、稠环芳烃、非苯芳烃2/43第九章多环芳烃、稠环芳烃、非苯芳烃一、稠环芳烃的化学性质3/43萘环的亲电取代取代萘的定位规律萘环的氧化、还原反应二、非苯芳烃休克尔4n+2规则芳性的判断多苯脂肪烃一. 多

环

芳烃联苯型多环芳烃第九章多环芳烃、稠环芳烃、非苯芳烃4/43化学性质:（类似于芳烃）

硝化

？

硝化

例:

NO2NO25/43？

O2N主要生成对位产物。二元取代反应发生在哪个苯环上，取决于苯环活性的大小。二. 稠

环

芳

烃萘6/43菲蒽(一)、萘（C10H8）1、命名7/43154328761，4，5，8——α位2，3，6，7——β位萘规则：必须从任一α位开始，编完一个环，再编另一个环（公用碳不

)。同时考虑使官能团、取代基的位次尽可能小。只有一个取代基时，也可用α、β表示。8/43CH3SO3HH3COH6-甲基-1-萘酚9/431-甲基萘

α-甲基萘2-萘磺酸

β-萘磺酸例：对于较复杂的侧链，则以萘为取代基4-（1-萘基）-丁酸CH2-CH2-CH2-COOHNO2CH2-CH2-CH2-CHO4-（5-硝基-2-萘基）-丁醛10/432、萘的结构HH

HHHH0.136

H0.14H011/430.1420.139平面型π1010C-C键长不完全相等

α位电子云密度较大芳香性比苯差（离域能：255.4KJ/mol）萘的π分子轨道示意图12/43Br3、性质白色片状晶体，mp

80.2℃，易升华。1）取代反应（比苯易，主要发生于α位）①卤化+

HBr+Br2

CCl4

13/43NO2②硝化

HNO3-H2SO4

30~60℃α-硝基萘NH2FeHClα-萘胺14/43SO3HSO3H+H2O③磺化：+

H2SO4+H2O160℃高温有利于β位60℃160℃15/4316/43α位活性比β位大。α-取代物为动力学控制产物。解释：而β-取代物较稳定，为热力学控制产物。3SO

HHHHSO3Hα-取代物动力学控制产物17/43β-取代物（较稳定）热力学控制产物故高温下，具有热力学稳定性的β-萘磺酸为主要产物。ONaOH应用：其他β-取代物的桥梁。SO3Na

NaOH

300℃H+例：OH18/43COCH3COCH3④酰基化CS2150℃CH3COClAlCl3为萘的β-取代物又提供了一条途径。phNO2250℃19/432）萘亲电取代反应的定位规则原取代基为第一类定位基，则同环α位取代。主G次G次主原取代基为第二类定位基时，则异环α取代。20/43OCH3CH3NO2SO3H特殊的：CH3

H2SO4

90~180℃CH3SO3H

6-甲基-2-萘磺酸21/43例：用箭头表示下列化合物进行硝化反应的主要产物。（和）OOCH33）氧化反应（比苯易被氧化）OO2-甲基-1，4-萘醌问题：能否由2-甲基萘氧化

2-萘甲酸？CH3

CH3COOH

CrO3，25℃CH3COOHCrO3，25℃1,4-萘醌22/43OOO+CO2V2O523/43+

O2

400~500℃强烈条件下氧化，生成邻苯二甲酸（酐）COOHCOOHCOOHCOOHNO2CH

3NO2

KMnO4

H

+KMnO4H

+——电子云密度大的环被氧化破裂有第一类定位基，同环氧化破裂

有第二类定位基，异环氧化破裂24/43取代萘的氧化:4）加成反应（比苯容易）H

HH

H1，4-二氢萘

C2H5OH

Na,

78℃四氢萘（bp，208℃，良好的溶剂）Na,异戊醇132℃H2/Ni25/43压力十氢萘(二)、蒽和菲（

C14H10）蒽

菲有芳香性，取代反应发生于9，10位芳香性大小：苯>萘>菲>蒽1235768984

326/43（三）、烯（足球烯）平面投影式C60

的分子结构27/43自Robert

F.C.,Harold

W.K.和Richard

G.S.三位科学家于

1985年发现C60以来，C60和烯族（Fullerens)化合物的研究一直是化学研究中一个十分活跃的领域。

C60是继苯分子之后，化学领域中又一个重大发现，为此这三位科学家共同获得了1996年

化学奖。C60和

烯族（Fullerens)化合物28/4329/43三.非苯芳烃及芳性的判据1、芳香性的判据——休克尔（4n+2）规则对于单环共轭多烯分子，当成环原子都

处于同一平面，且离域的π电子数为4n+2时，该化合物具有芳香性。式中n=0，1，2，3，4……：环状共轭体系参加共轭的原子共平面离域的π电子数为4n+230/43例如：判断下列化合物是否有芳性。π电子数2非环状共轭866非环状共轭44平面型非环状共轭不共平面共轭无芳性

无芳性

无芳性

芳性

无芳性无芳性31/432、非苯芳烃1）轮烯：含≥10个C原子的单环共轭多烯。例如：H

HHHHH[10]轮烯32/43[14]轮烯如何判断其是否具有芳性呢？33/43判断其是否具有芳性的方法：π电子数符合4n+2（n≥6时，失效）成环的C原子是否共平面或接近于平面处于轮内的H原子间很少或没有空间斥力据此可判断：[10]轮烯无芳性[22]轮烯有芳性[18]轮烯有芳性[14]轮烯无芳性因环内H原子间斥力，使得非平面。34/43无芳性35/43有芳性不存在轮内H原子间的斥力H

H.-.H有芳性2）芳香性离子SP2杂化π电子数6个，平面共轭体系所以，环戊二烯负离子稳定。环戊二烯饱和碳上的氢具有酸性。环戊二烯负离子

强碱

-H+36/43环庚三烯正离子37/43H+π电子数6个，环状共轭体系,有芳性π76OO有些具有环外双键的非苯环结构的化合物(如环丙烯酮)等也具有芳香性。O式，判断方法：需写出它们环与单键相连的然后，用4n+2规则判断。例如：从右边的式可知，环丙烯酮具有芳香性；又如O有芳性OH38/43+++2-

---练习：判断下列离子是否有芳性：1062+

+可见，以上离子都有芳性。6环碳数+负电荷数=π电子数C+上无π电子，C-上有2个π电子π电子数=环碳数-正电荷数39/433）稠环化合物“规则”中的π电子数是指成环原子的的（周边的）π电子数。π电子数：101414符合4n+2规则，具有芳性。芘40/43再例：具有芳性+-μ=1.0D蓝烃CH3CH3反-15，16-二甲基氢化芘