第七章芳香烃课件

第七章多环芳烃和非苯芳烃多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环的芳香族化合物。多环芳烃按其分子中苯环的连接方式又可分为以下三类：①联苯

苯环间以单键直接相连。如②多苯代脂烃

苯环间由非芳香碳原子相连。如③稠环芳烃两个或多个苯环以共用碳原子相连。如联苯三联苯1,2－二苯基乙烯萘蒽有机化学1芳烃第七章多环芳烃和非苯芳烃多环芳烃是指分子中含有两个或两个700~800℃+H2(2)联苯的实验室制备：由碘苯与铜粉共热而得2+2Cu+2CuI§7.1联苯及其衍生物联苯的工业制备：由苯高温热解而得有机化学2芳烃700~800℃+H2(2)联苯的实验室制备：由碘苯与(4)联苯环上碳原子的位置编号:间邻对(3)联苯的物理性质：为无色晶体,熔点70℃,沸点254℃,不溶于水而溶于有机溶剂.有机化学3芳烃(4)联苯环上碳原子的位置编号:间邻(3)联苯的物理(4)联苯的化学性质：与苯相似,在两个苯环上均可发生磺化、硝化等取代反应。联苯可看成是苯的一个氢原子被苯基取代，苯基是邻对位取代基，取代基主要进入苯基的对位，同时有少量的邻位产物生成。若一个环上有活化基团，则取代反应发生在同环上；若有钝化基团，则发生在异环。有机化学4芳烃(4)联苯的化学性质：与苯相似,在两个苯环上均可发生磺化、如：联苯的硝化反应——主要生成4,4’-二硝基联苯。HNO3H2SO44,4’-二硝基联苯（主要产物）2,4’-二硝基联苯HNO3H2SO4O2NO2N有机化学5芳烃如：联苯的硝化反应——主要生成4,4’-二硝基联苯。HNO3(5)联苯化合物的异构体：联苯分子中两个苯环可以围绕两个环之间的单键自由地相对旋转。但当这两个环的邻位有取代基存在时，由于取代基的空间阻碍，联苯分子的自由旋转受到限制，从而使两个苯平面不在同一平面上,产生异构体。如：6,6’-二硝基-2,2’-联苯二甲酸的异构体镜面有机化学6芳烃(5)联苯化合物的异构体：镜面有机化学6芳烃(6)重要联苯衍生物——联苯胺(4,4’-二氨基联苯)：无色晶体；熔点127℃

；是合成多种染料的中间体；该化合物毒性大,且有致癌可能,近来很少用。

有机化学7芳烃(6)重要联苯衍生物——联苯胺(4,4’-二氨基联苯)：有联苯胺(4,4’-二氨基联苯)的制备:(a)4,4’-二硝基苯还原得到。(b)工业上由硝基苯为原料,联苯胺重排反应得到。氢化偶氮苯(重排)有机化学8芳烃联苯胺(4,4’-二氨基联苯)的制备:氢化偶氮苯(重排萘是最简单的稠环芳烃，分子式：C10H8萘是煤焦油中含量最多的化合物，约6%萘可以从煤焦油中提炼而得。§7.2稠环芳烃§7.2.1萘及其衍生物有机化学9芳烃§7.2稠环芳烃§7.2.1萘及其衍生物有机化学9芳烃（1）萘的结构萘C10H8，萘中的碳－碳键与苯不同，萘环中的碳－碳键长并不相等，并由此导致其性质也稍有不同。苯中的6个碳原子完全相同，使其性质较稳定。而萘中不等的键长，导致其中的某些原子的性质活泼，易发生化学反应。有机化学10芳烃（1）萘的结构萘C10H8，萘中的碳－碳键与苯不同，2.萘的命名萘环的命名较为特殊，其编号次序相对固定。萘的衍生物的命名与苯的衍生物的命名相似，选择母体同样要用到“优先次序”。只是编号应遵守萘环的编号原则。如：其中1,4,5,8位称位，2,3,6,7位称为位，不论取代基位置如何，编号都要从一个位开始，并经过该环编到另一个环。有机化学11芳烃2.萘的命名萘环的命名较为特殊，其编号次序相对固定。萘的萘的命名－硝基萘2－硝基萘1,6－二硝基萘6－氯－2－萘胺4－甲基萘磺酸让我们来熟悉一下有机化学12芳烃萘的命名－硝基萘1,6－二硝基萘6－氯－2－萘胺4－甲基萘练习5,8－二羟基－2－萘甲酸1－甲基－8－羟基－2－萘甲酸练习一下吧!有机化学13芳烃练习5,8－二羟基－2－萘甲酸1－甲基－8－羟基－2－萘甲酸3.萘的性质1.取代反应⑴萘环上无取代基时多以－位取代为主。如卤代、硝化、磺化（温度不同，产物不同，低温＜80℃时，位取代；高温＞160℃，位取代）。有机化学14芳烃3.萘的性质1.取代反应有机化学14芳烃磺化时的空间作用磺基的体积大，位的磺基与8位的H原子间有空间作用，使－萘磺酸的稳定性下降。－萘磺酸中的磺酸基与邻位的H原子间的影响小，故－萘磺酸比较稳定。因磺化反应是可逆反应，在高温下，稳定性差的－萘磺酸的逆反应速度大，生成－萘磺酸的速率虽然较－萘磺酸小，但其稳定性较好，逆反应慢，这样随着磺化反应的进行，－萘磺酸不断逆转，－萘磺酸逐渐累积，最终得到以－萘磺酸为主的产物。有机化学15芳烃磺化时的空间作用磺基的体积大，位的磺基与8位的H原子间有空(2)萘环上的一元定位①第一类定位基活化此基团所在环，进行－取代。②第二类定位基钝化此基团所在环，取代反应则发生在另外一个环的位。有机化学16芳烃(2)萘环上的一元定位①第一类定位基②第二类定位3.萘的性质2.氧化反应①空气氧化②CrO3氧化顺丁烯二酸酐萘醌有机化学17芳烃3.萘的性质2.氧化反应②CrO3氧化顺丁烯二酸7.7.2蒽和菲1.蒽的命名及化学性质分子式C14H10，命名与萘相似，蒽环也有固定的编号次序。

－甲基蒽9－甲基蒽－乙基蒽2－乙基蒽有机化学18芳烃7.7.2蒽和菲1.蒽的命名及化学性质－甲基蒽－蒽的化学性质①取代反应在路易斯酸的催化下，可发生取代反应，卤代、硝化多是以9位取代为主的混合物。但磺化同萘类似多发生在位或位，较低温度下为位反应，较高温度下多为位磺化。有机化学19芳烃蒽的化学性质①取代反应在路易斯酸的催化下蒽的化学性质②加氢

氢化时多在9、10位，这样氢化后形成两个苯环，稳定性高。若在其它位置，则产物中留下一个萘环，相比之下，萘环不如苯环稳定，所以氢化亦多在9、10位加成。③氧化蒽比苯易氧化，发生在位，生成9,10－蒽醌，是重要的化工原料，其衍生物是许多醌式染料的中间体。9,10－二氢蒽9,10－蒽醌有机化学20芳烃蒽的化学性质②加氢氢化时多在9、10位，蒽和菲2.菲菲也是由三个苯环稠合成的稠环芳烃，其结构与蒽稍有区别，与蒽互为同分异构体。性质与蒽相似，加成、取代、氧化多发生在9、10位，菲环编号相对固定。熔点101℃，沸点340℃，难溶于水，易溶于苯和乙醚，无重要用途。有机化学21芳烃蒽和菲2.菲熔点101℃，沸点340℃，难溶于水，易溶于7.7.3其它的稠环芳烃1.苯并脂环烃及稠苯并脂环烃此类化合物多有其专用名称。2.高级稠环芳烃有机化学22芳烃7.7.3其它的稠环芳烃1.苯并脂环烃及稠苯并脂环烃3.致癌芳烃能致癌的芳烃多是蒽、菲、芘的衍生物。如：此三种高级稠环芳烃及其衍生物均是强烈的致癌物种，主要存在于煤焦油、沥青及高蛋白物质烧焦时产生。如烧焦的肉类及一些油炸食品等，这样的食品尽量要少吃。有机化学23芳烃3.致癌芳烃能致癌的芳烃多是蒽、菲、芘的衍生物。如：此三7.8非苯芳烃及修克尔规则苯的特征是具有芳香性（难加成、难氧化、易取代的性质）。在1931年修克尔（Hückel）通过分子轨道理论计算发现，并非只有苯系列化合物才具有芳香性，并且提出了芳烃（包括非苯芳烃）应符合的条件。修克尔规则：一个单环化合物，存在闭合电子离域体系，并且电子数符合4n+2规则，这样的化合物就具有芳香性。（n=0、1、2‥‥‥）有机化学24芳烃7.8非苯芳烃及修克尔规则苯的特征是具有芳香性（难加成、苯和环辛四烯条件符合①单环②闭合电子离域体系③符合4n+2，n=1。故苯有芳香性。符合条件①和②，但电子数为8，不符合4n+2规则，所以环辛四烯是没有芳香性的。只要符合修克尔规则，不论有多少个碳，都是有芳香性的。有机化学25芳烃苯和环辛四烯条件符合符合条件①和②，但电子数为8，不符合4常见的非苯芳香体系以上这些结构不具有苯的六员环结构，但却有与苯相似的芳香性。有机化学26芳烃常见的非苯芳香体系以上这些结构不具有苯的六员环结构，但却有与例：该化合物由一个五员环和一个七