稠环芳香烃课件

汪小兰《有机化学》第四版CAI教学配套课件谢启明制作主讲：谢启明教授汪小兰《有机化学》第四版CAI教学配套课件谢启明制作主讲：1第四章环烃Ⅰ、脂环烃Ⅱ、芳香烃Ⅲ、煤焦油和石油第四章环烃Ⅰ、脂环烃2Ⅰ、脂环烃一、环烷烃的结构二、环已烷及其衍生物的构象三、脂环烃的性质Ⅰ、脂环烃一、环烷烃的结构3Ⅰ、脂环烃Ⅰ、脂环烃4Ⅰ、脂环烃Ⅰ、脂环烃5Ⅰ、脂环烃当环状化合物上有支链时，支链不大，以环作为母体化合物命名；支链较大，环作为取代基而命名。3－甲基－4－环丁基庚烷Ⅰ、脂环烃当环状化合物上有支链时，支链不大，以环作为6Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构张力学说：假定所有成环的碳原子都在同一平面上，且形成正多边形；环中碳原子之间的夹角“偏离”109.5°时，将产生张力；“偏离”的程度越大，环的张力越大，环的稳定性越小。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构张力学说：7Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构

正常键角=109°28‘，键角与正常键角偏转程度=(109°28＇－键角)／2

环中碳原子之间的夹角“偏离”109.5°时，将产生张力，“偏离”的程度越大，环的张力越大，环的稳定性越小。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构正常键角=109°28Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构9Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环丁烷的构象：

这种非平面型结构可以减少C-H的重叠，使扭转张力减小。环丁烷分子中C-C-C键角为111.5°，角张力也比环丙烷的小，所以环丁烷比环丙烷要稳定些。总张力能环丁烷的构象为108KJ/mol。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环丁烷的构象：这种非10Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环戊烷的构象：

这种构象的张力很小，总张力能25KJ/mol，扭转张力在2.5KJ/mol以下，因此，环戊烷的化环戊烷的构象学性质稳定。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环戊烷的构象：这种11Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象1．两种极限构象——椅式和船式Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象1．两种极限构象——12Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象2．平伏键（e键）与直立键（a键）

Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象2．平伏键（e键）与13Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象

在室温时，环己烷的椅式构象可通过C-C键的转动（而不经过碳碳键的断裂），由一种椅式构象变为另一种椅式构象，在互相转变中，原来的a键变成了e键，而原来的e键变成了a键。Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象在室温时，环14Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象3．一元取代环己烷的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象3．一元取代环己烷的15Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象4、二元取代环己烷的构象

Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象4、二元取代环己烷的16Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象17Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象18Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象

小结：1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。2°一元取代基主要以e键和环相连。3°多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。4°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象小结：19Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质1．催化氢化

2．与溴作用

Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质1．催化氢化2．与溴作用20Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质21Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质普通脂环烃具有开链烃的通性，环烷烃主要是起自由基取代反应。Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质普通脂环烃具有开链22Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质环烯烃具有烯烃的通性Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质环烯烃具有烯烃的通性23Ⅱ、芳香烃一、单环芳香烃二、稠环芳香烃三、非苯系芳烃Ⅱ、芳香烃一、单环芳香烃24Ⅱ、芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。芳香二字的来由最初是指从天然树脂（香精油）中提取而得、具有芳香气的物质。现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一定具有香味，也不一定含有苯环结构。Ⅱ、芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构25Ⅱ、芳香烃Ⅱ、芳香烃26Ⅱ、芳香烃基的概念：

芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基（Aryl）用Ar表示。重要的芳基有：Ⅱ、芳香烃基的概念：芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的27Ⅱ、芳香烃一元取代苯的命名：

A、当苯环上连的是烷基（R-），-NO2，-X等基团时，则以苯环为母体，叫做某基苯。Ⅱ、芳香烃一元取代苯的命名：A、当苯环上连的是烷基28Ⅱ、芳香烃B、当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2或R较复杂时，则把苯环作为取代基。Ⅱ、芳香烃B、当苯环上连有-COOH，-SO3H，29Ⅱ、芳香烃二元取代苯的命名：

取代基的位置用邻、间、对或2、3、4表示。

Ⅱ、芳香烃二元取代苯的命名：取代基的位置用邻、间、对或2、30Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（一）苯的结构Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（一）苯的结构31Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯分子是一个平面正六边形构型，键角都是120°，碳碳键长都是0.1397nm。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃现代物理方法（射线法、32Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃杂化轨道理论解释：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃杂化轨道理论解释：33Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳香烃一般为无色有芳香味的液体，不溶于水，但溶于有机溶剂，如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻，相对密度在0.86-0.93；是良好的溶剂，有一定的毒性；沸点随相对分子量升高而升高；熔点除与相对分子质量有关外，还与结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。（二）物理性质Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳香烃一般为无色有芳香34Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳烃的化学性质主要是芳香性，即易进行取代反应，而难进行加成和氧化反应。（三）化学性质Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳烃的化学性质主要是芳35Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）卤代反应

1．取代反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）卤代反应1．取代反应36Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）硝化反应浓H2SO4的作用——促使+NO2离子（硝基正离子）的生成。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）硝化反应浓H237Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃硝基苯硝化比苯困难烷基苯比苯易硝化Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃硝基苯硝化比苯困难烷基苯比苯易38Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（3）磺化反应

磺化反应是可逆的，苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（3）磺化反应磺化反39Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃烷基苯比苯易磺化Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃烷基苯比苯易磺化40Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（4）付瑞德—克拉夫茨

烷基化反应：

常用的催化剂是无水AlCl3，此外FeCl3、BF3、无水HF、SnCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化作用。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（4）付瑞德—克拉夫茨41Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃当引入的烷基为三个碳以上时，引入的烷基会发生碳链异构现象。

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃当引入的烷基为三个碳以42Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃酰基化反应：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃酰基化反应：43Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃苯环易起取代反应而难起加成反应，但并不是绝对的，在特定条件下，也能发生某些加成反应。2、加成反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃苯环易起取代反应而难起44Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、氧化反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、氧化反应45Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃若两个烃基处在邻位，氧化的最后产物是酸酐。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃若两个烃基处在邻位，氧化的46Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、烷基侧链的卤代Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、烷基侧链的卤代47Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃反应条件不同，产物也不同。因两者反应历程不同，光照卤代为自由基历程，而前者为离子型取代反应。侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃反应条件不同，产物也不48Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃亲电试剂E+进攻苯环，与苯环的π电子作用生成π络合物，紧接着E+从苯环π体系中获得两个电子，与苯环的一个碳原子形成σ键，生成σ络合物，σ络合物内能高不稳定，sp3杂化的碳原子失去一个质子，恢复芳香结构，形成取代产物。（四）亲电取代反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃亲电试剂E+进攻苯环49Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1、卤代反应历程2、硝化反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1、卤代反应历程2、硝化反应历50Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、磺化反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、磺化反应历程51Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、付氏反应历程：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、付氏反应历程：52Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃53Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（五）苯环上取代基的定位效应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（五）苯环上取代基的定位效应54Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃可见，苯环上原有取代基决定了第二个取代基进入苯环位置的作用，也影响着亲电取代反应的难易程度。我们把原有取代基决定新引入取代基进入苯环位置的作用称为取代基的定位效应。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃可见，苯环上原有取代基55Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1．邻、对位定位基

使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位（邻对位产物之和大于60%）。

-I，-F，-Cl，Br，-CH2ClⅡ、芳香烃>一、单环芳香烃1．邻、对位定位基-I56Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

2．间位定位基

使新引入的取代基主要进入原基团间位（间位产物大于50%）。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃2．间位定位基57Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃定位效应只能说明主要产物，少量次要产物是不可避免的。此外，除了定位基起主要作用外，其它因素也会影响异构体的产量，像反应温度，试剂和催化剂的性能等。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃定位效应只能说明主要产58Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（六）定位规律与电子效应1、诱导效应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（六）定位规律与电子效应59Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

2、共轭效应

由于轨道之间的相互交盖，使共轭体系中电子云分布产生离域作用，键长趋于平均化，分子的内能降低，更稳定的现象称为共轭效应。

（1）共轭效应产生的必要条件

①共平面性；

②参加共轭的p轨道互相平行。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃2、共轭效应60Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

（2）共轭效应传递的途径

通过共轭π键传递，并出现极性交替的现象。

沿着共轭链交替传递，不因链长而减弱（交替、远程传递）。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）共轭效应传递的途61Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、用电子效应解释定位效应苯环是一个对称分子，由于苯环上π电子的高度离域，苯环上的电子云密度是完全平均分布的，但苯环上有一个取代基后，由于取代基的影响，环上的电子云分布就发生了变化，出现电子云密度较大与较小的交替现象，于是，进行亲电取代反应的难易程度就不同，进入的位置也不同。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、用电子效应解释定位效应62Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）对间位基的解释（以硝基苯为例）Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）对间位基的解释（以硝基63Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）对邻、对位基的解释

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）对邻、对位基的解释64Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃65Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃66Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃（一）萘Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃（一）萘67Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃

1、加成反应

萘比苯易加成，在不同的条件下，可发生部分或全部加氢。

Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃1、加成反应68Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃2、氧化反应

萘比苯易加成，在不同的条件下，可发生部分或全部加氢。

Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃2、氧化反应69Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃3、取代反应

Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃3、取代反应70Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃71Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃72Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃73Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃2、蒽和菲Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃2、蒽和菲74Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃75Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃76Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃3、致癌烃Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃3、致癌烃77Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃4、石墨与碳60碳60又名富勒烯，是碳单质的第三种同素异形体。碳60有固定的分子组成，即含有60个碳原子。它们以20个六元环及12个五元环连接成的似足球状的空心对称分子。Ⅱ、芳香烃>二、稠环芳香烃4、石墨与碳60碳6078Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃休克尔提出，单环多烯烃要有芳香性，必须满足三个条件。(1)成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm;(2)环状闭合共轭体系;(3)环上π电子数为4n+2(n=0、1、2、3……)；

符合上述三个条件的环状化合物，就有芳性，这就是休克尔规则。

Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃休克尔提出，单79Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃80Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃81Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃Ⅱ、芳香烃>三、非苯系芳烃82Ⅲ、煤焦油和石油芳烃的主要来源是煤焦油和石油，可用简图表示如下：Ⅲ、煤焦油和石油芳烃的主要来源是煤焦油和石油，可用简图83Ⅲ、煤焦油和石油Ⅲ、煤焦油和石油84Ⅲ、煤焦油和石油催化重整装置Ⅲ、煤焦油和石油催化重整装置85Ⅲ、煤焦油和石油铂重整炉Ⅲ、煤焦油和石油铂重整炉86本章结束本章结束87汪小兰《有机化学》第四版CAI教学配套课件谢启明制作主讲：谢启明教授汪小兰《有机化学》第四版CAI教学配套课件谢启明制作主讲：88第四章环烃Ⅰ、脂环烃Ⅱ、芳香烃Ⅲ、煤焦油和石油第四章环烃Ⅰ、脂环烃89Ⅰ、脂环烃一、环烷烃的结构二、环已烷及其衍生物的构象三、脂环烃的性质Ⅰ、脂环烃一、环烷烃的结构90Ⅰ、脂环烃Ⅰ、脂环烃91Ⅰ、脂环烃Ⅰ、脂环烃92Ⅰ、脂环烃当环状化合物上有支链时，支链不大，以环作为母体化合物命名；支链较大，环作为取代基而命名。3－甲基－4－环丁基庚烷Ⅰ、脂环烃当环状化合物上有支链时，支链不大，以环作为93Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构张力学说：假定所有成环的碳原子都在同一平面上，且形成正多边形；环中碳原子之间的夹角“偏离”109.5°时，将产生张力；“偏离”的程度越大，环的张力越大，环的稳定性越小。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构张力学说：94Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构

正常键角=109°28‘，键角与正常键角偏转程度=(109°28＇－键角)／2

环中碳原子之间的夹角“偏离”109.5°时，将产生张力，“偏离”的程度越大，环的张力越大，环的稳定性越小。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构正常键角=109°295Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构96Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环丁烷的构象：

这种非平面型结构可以减少C-H的重叠，使扭转张力减小。环丁烷分子中C-C-C键角为111.5°，角张力也比环丙烷的小，所以环丁烷比环丙烷要稳定些。总张力能环丁烷的构象为108KJ/mol。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环丁烷的构象：这种非97Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环戊烷的构象：

这种构象的张力很小，总张力能25KJ/mol，扭转张力在2.5KJ/mol以下，因此，环戊烷的化环戊烷的构象学性质稳定。Ⅰ、脂环烃〉一、环烷烃的结构环戊烷的构象：这种98Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象1．两种极限构象——椅式和船式Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象1．两种极限构象——99Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象2．平伏键（e键）与直立键（a键）

Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象2．平伏键（e键）与100Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象

在室温时，环己烷的椅式构象可通过C-C键的转动（而不经过碳碳键的断裂），由一种椅式构象变为另一种椅式构象，在互相转变中，原来的a键变成了e键，而原来的e键变成了a键。Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象在室温时，环101Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象3．一元取代环己烷的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象3．一元取代环己烷的102Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象4、二元取代环己烷的构象

Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象4、二元取代环己烷的103Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象104Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象105Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象

小结：1°环己烷有两种极限构象（椅式和船式），椅式为优势构象。2°一元取代基主要以e键和环相连。3°多元取代环己烷最稳定的构象是e键上取代基最多的构象。4°环上有不同取代基时，大的取代基在e键上构象最稳定。Ⅰ、脂环烃〉二、环已烷及其衍生物的构象小结：106Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质1．催化氢化

2．与溴作用

Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质1．催化氢化2．与溴作用107Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质108Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质普通脂环烃具有开链烃的通性，环烷烃主要是起自由基取代反应。Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质普通脂环烃具有开链109Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质环烯烃具有烯烃的通性Ⅰ、脂环烃〉三、脂环烃的性质环烯烃具有烯烃的通性110Ⅱ、芳香烃一、单环芳香烃二、稠环芳香烃三、非苯系芳烃Ⅱ、芳香烃一、单环芳香烃111Ⅱ、芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。芳香二字的来由最初是指从天然树脂（香精油）中提取而得、具有芳香气的物质。现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一定具有香味，也不一定含有苯环结构。Ⅱ、芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构112Ⅱ、芳香烃Ⅱ、芳香烃113Ⅱ、芳香烃基的概念：

芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基（Aryl）用Ar表示。重要的芳基有：Ⅱ、芳香烃基的概念：芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的114Ⅱ、芳香烃一元取代苯的命名：

A、当苯环上连的是烷基（R-），-NO2，-X等基团时，则以苯环为母体，叫做某基苯。Ⅱ、芳香烃一元取代苯的命名：A、当苯环上连的是烷基115Ⅱ、芳香烃B、当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2或R较复杂时，则把苯环作为取代基。Ⅱ、芳香烃B、当苯环上连有-COOH，-SO3H，116Ⅱ、芳香烃二元取代苯的命名：

取代基的位置用邻、间、对或2、3、4表示。

Ⅱ、芳香烃二元取代苯的命名：取代基的位置用邻、间、对或2、117Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（一）苯的结构Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（一）苯的结构118Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯分子是一个平面正六边形构型，键角都是120°，碳碳键长都是0.1397nm。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃现代物理方法（射线法、119Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃杂化轨道理论解释：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃杂化轨道理论解释：120Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳香烃一般为无色有芳香味的液体，不溶于水，但溶于有机溶剂，如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻，相对密度在0.86-0.93；是良好的溶剂，有一定的毒性；沸点随相对分子量升高而升高；熔点除与相对分子质量有关外，还与结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。（二）物理性质Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳香烃一般为无色有芳香121Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳烃的化学性质主要是芳香性，即易进行取代反应，而难进行加成和氧化反应。（三）化学性质Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃芳烃的化学性质主要是芳122Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）卤代反应

1．取代反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）卤代反应1．取代反应123Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）硝化反应浓H2SO4的作用——促使+NO2离子（硝基正离子）的生成。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）硝化反应浓H2124Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃硝基苯硝化比苯困难烷基苯比苯易硝化Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃硝基苯硝化比苯困难烷基苯比苯易125Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（3）磺化反应

磺化反应是可逆的，苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（3）磺化反应磺化反126Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃烷基苯比苯易磺化Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃烷基苯比苯易磺化127Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（4）付瑞德—克拉夫茨

烷基化反应：

常用的催化剂是无水AlCl3，此外FeCl3、BF3、无水HF、SnCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化作用。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（4）付瑞德—克拉夫茨128Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃当引入的烷基为三个碳以上时，引入的烷基会发生碳链异构现象。

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃当引入的烷基为三个碳以129Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃酰基化反应：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃酰基化反应：130Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃苯环易起取代反应而难起加成反应，但并不是绝对的，在特定条件下，也能发生某些加成反应。2、加成反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃苯环易起取代反应而难起131Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、氧化反应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、氧化反应132Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃若两个烃基处在邻位，氧化的最后产物是酸酐。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃若两个烃基处在邻位，氧化的133Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、烷基侧链的卤代Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、烷基侧链的卤代134Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃反应条件不同，产物也不同。因两者反应历程不同，光照卤代为自由基历程，而前者为离子型取代反应。侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃反应条件不同，产物也不135Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃亲电试剂E+进攻苯环，与苯环的π电子作用生成π络合物，紧接着E+从苯环π体系中获得两个电子，与苯环的一个碳原子形成σ键，生成σ络合物，σ络合物内能高不稳定，sp3杂化的碳原子失去一个质子，恢复芳香结构，形成取代产物。（四）亲电取代反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃亲电试剂E+进攻苯环136Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1、卤代反应历程2、硝化反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1、卤代反应历程2、硝化反应历137Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、磺化反应历程Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、磺化反应历程138Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、付氏反应历程：

Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃4、付氏反应历程：139Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃140Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（五）苯环上取代基的定位效应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（五）苯环上取代基的定位效应141Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃可见，苯环上原有取代基决定了第二个取代基进入苯环位置的作用，也影响着亲电取代反应的难易程度。我们把原有取代基决定新引入取代基进入苯环位置的作用称为取代基的定位效应。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃可见，苯环上原有取代基142Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃1．邻、对位定位基

使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位（邻对位产物之和大于60%）。

-I，-F，-Cl，Br，-CH2ClⅡ、芳香烃>一、单环芳香烃1．邻、对位定位基-I143Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

2．间位定位基

使新引入的取代基主要进入原基团间位（间位产物大于50%）。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃2．间位定位基144Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃定位效应只能说明主要产物，少量次要产物是不可避免的。此外，除了定位基起主要作用外，其它因素也会影响异构体的产量，像反应温度，试剂和催化剂的性能等。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃定位效应只能说明主要产145Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（六）定位规律与电子效应1、诱导效应Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（六）定位规律与电子效应146Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

2、共轭效应

由于轨道之间的相互交盖，使共轭体系中电子云分布产生离域作用，键长趋于平均化，分子的内能降低，更稳定的现象称为共轭效应。

（1）共轭效应产生的必要条件

①共平面性；

②参加共轭的p轨道互相平行。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃2、共轭效应147Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃

（2）共轭效应传递的途径

通过共轭π键传递，并出现极性交替的现象。

沿着共轭链交替传递，不因链长而减弱（交替、远程传递）。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）共轭效应传递的途148Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、用电子效应解释定位效应苯环是一个对称分子，由于苯环上π电子的高度离域，苯环上的电子云密度是完全平均分布的，但苯环上有一个取代基后，由于取代基的影响，环上的电子云分布就发生了变化，出现电子云密度较大与较小的交替现象，于是，进行亲电取代反应的难易程度就不同，进入的位置也不同。Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃3、用电子效应解释定位效应149Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）对间位基的解释（以硝基苯为例）Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（1）对间位基的解释（以硝基150Ⅱ、芳香烃>一、单环芳香烃（2）对邻、对位基的解释

Ⅱ、芳香烃