第七章 多环芳烃.ppt

1、第七章多环芳烃和非苯芳烃,多环芳烃分为(1)多苯代芳烃 (2)联苯芳烃(3)稠环芳烃 7.1联苯芳烃： 一、制法,联苯芳烃的性质,二、亲电取代反应的定位规律 (1)只有联苯，发生对位取代。(2)带有第一类定位基，发生同环取代。(3)带有第二类定位基，发生异环对位取代。,7.2稠环芳烃,稠环芳烃：是由两个或两个以上的苯环通过共用两个相邻的碳原子而稠合在一起。在这一节里，主要学习萘，简单介绍蒽、菲和其它物质。 一、萘的结构 萘分子式为以C10H8，每个碳均采用SP2，相邻的碳形成CC键，与氢形成CH 键，整个分子的骨架在同一平面内。,二、萘及其衍生物的命名,由于萘环上各个碳原子不完全相同，所以命名

2、时有固定的编号。 因此萘的一元取代有两个异构体， 二元取代时，由于位置异构，异构 体就更多了。命名时，规则与苯相似， 如果有官能团，以优先的官能团为母体，从与该官能团相连或靠近的C开始编号。,三、萘的性质,简介物理性质： (1)性状：无色片状晶体，mp:80.2，bp:218 ,有特殊气味。 (2)易升华，蒸气有杀菌作用。用于做卫生球，用于杀菌防虫。 萘的化学性质与苯相似，但由于离域的不太好，电子云不是均匀分布，所以反应活性与苯相比，不仅比苯易进行亲电取代反应，而且也较易进行加成和氧化反应。 1.亲电取代反应 萘环上的电子云不是均匀分布，据测定，它的位上电子云密度最高，位次之，位最低，所以萘的

3、亲电取代反应一般发生在位。特殊情况下也能在位反应。,(1) 卤化,氯化用FeCl3催化，溴化在CCl4溶液中，不需要催化剂就可进行。,(2) 硝化,由于萘的活性较高，实验测定，位硝化的速度比苯快750倍， 位比苯快50倍。因此，为了防止生成二硝化物，一般不能用浓混酸，而用稀混酸，在温热条件下进行。 硝基萘主要用于制备萘胺，它是染料中间体。,(3) 磺化,同苯一样，萘的磺化也是可逆的。因位比位活泼，所以用浓硫酸在较低温磺化时，主要得萘磺酸。但如果在较高温下磺化时，则主要得萘磺酸。并且实验发现，将萘磺酸与硫酸在较高温下加热，它也能转变为萘磺酸。,萘的磺化,出现上述现象是由于在萘磺酸中 由于磺酸基体

4、积较大，与邻环8位上 的氢原子距离较近，存在着范德华 张力。而在萘磺酸中，这种空间 斥力较小，因此萘磺酸比萘磺酸稳定。所以在高温下萘磺酸是主要产物。但 由于位电子云密度较高，反应活化能较低，因此在较低温下萘磺酸是主要产物。 在有机化学中常把反应活化能较低的，反应速度较快的产物叫做速度控制产物或动力学控制产物。把较稳定的， 在高温下是主要产物的物质是热力学控制产物。,萘的磺化,注意：在萘的亲电取代反应中，一般都取代到位，只有在高温磺化时才得萘磺酸。 如果要得其它取代产物，只有通过萘磺酸转化得到。如：,(4) 付克反应,由于萘较活泼，大多数烷基化反应难停留在一取代，所以只有少数反应有使用意义。如：

5、 萘乙酸是一个重要的植物生长调节剂。,2. 萘的还原反应,萘比苯更易进行加成和还原，但比烯烃难。如：,十氢萘的构象,十氢萘有两个异构体，它的反式比顺序稳定。,3. 萘的氧化反应,萘也比苯易氧化,4. 萘亲电取代的定位规律,萘的定位规律主要有两条： (1)原来取代基为第一类定位基时，则活化芳环，主要发生同环位取代。如： (2)原来取代基为第二类定位基时，则钝化芳环，主要发生异环位取代。如：,萘亲电取代的定位规律,但是，萘的亲电取代反应有的不遵循定位规律，如：,7.3 蒽和菲,除了萘，蒽和菲是较重要的稠环芳烃，它们和萘一起存在于煤焦油中，蒽和菲是同分异构体，命名时有固定的编号。,一、蒽和菲的结构,

6、一、蒽和菲的结构 蒽和菲都是平面型分子，C为SP2杂化，都存在一个闭合的离域大键（）。但它们与苯和萘相比， 电子云平均化程度更差，芳香性也更差，所以化学活性也更大。,二、蒽和菲的化学性质,对于蒽和菲，它们的9、10位电子云密度最高，反应主要发生在9、10位。另一个原因是在产物中保留了两个苯环，较稳定。,9,10蒽醌的合成与应用,9,10蒽醌了用蒽氧化制得外，用邻苯二甲酸酐和苯通过付克酰基化反应也能合成。 9,10蒽醌和它的衍生物是蒽醌类染料的主要原料。,菲的化学性质,7.4 非苯芳烃,在有机化合物中，除苯系芳烃外，还有一些环状烯烃及离子和一些轮烯等，它们虽然不含有苯环，但却具有闭合的离域大键，它们的性质也和苯相似，不易加成和氧化，易发生亲电取代反应，即具有芳香性。常把这类不含苯环的，具有芳香性的环状多烯化合物叫非苯芳烃。 但不是所有的环状烯烃都有芳香性，实验发现，只有那些符合休克尔规则的化合物才有芳香性。休克尔规则有两条： (1)成环碳原子必须是共平面或接近于共平面。 (2)存在一个环状的离域大键， 电子数符合4n+2规则。,休克尔规则判断芳香性,根据休克尔规则，就可以判断环烯烃及其离子是否有芳香性。,休克尔规则判断芳香性,休克尔规则判断芳香性,休克尔规则判断芳香性,本章小节,1.一般了解联苯芳烃亲电取代