《有机化学》第五章芳香烃范本.ppt

⑵致钝作用的间位定位基 均为吸电子基，具有-I效应，使苯环电子密度减小， 这些取代基还与苯环存在π－π共轭效应，也使苯环 电子密度降低，总的电子效应是使苯环的亲电取代反 应钝化。 ⑶具有致钝作用的邻对定位基 卤素属于这一类 3. 定位规律的应用 ⑴合成上： * * 第五章 芳香烃 学习要求： 1.了解芳香烃的分类；掌握苯系单环芳烃的异构和命名 2. 掌握苯的结构及其化学性质 3. 掌握芳烃亲电取代的定位规律及其理论解释 4. 了解稠环芳香烃、非苯芳香烃；掌握休克尔规则 重点： 苯的结构及其化学性质；芳烃取代的定位规律及休克尔规则 本章主要内容 第一部分 单环芳烃的概述及性质 第二部分 芳香烃的亲电取代反应历程 第三部分 芳烃亲电取代的定位规律 第四部分 稠环芳香烃概述 第五部分 休克尔规则和非苯芳香体系 芳香烃：苯、苯的衍生物以及和苯具有类似结构和性质的化合物。 单环芳烃 苯系芳烃 多环芳烃 芳烃 稠环芳烃等 非苯芳烃 §4.1 单环芳烃概述 1825年苯首次得到分离，分子式为Ｃ6H6 苯不与溴水加成，也不被KMnO4氧化，却可在催化剂作用下发生取代反应，且一元取代物只有一种。 1865年德国化学家凯库勒创造性地提出苯的环状结构式 很多问题无法解释 一、苯的结构 ①苯的凯库勒结构式 ②苯分子结构的近代概念 SP2杂化，6个C-C σ键，6个C-Hσ键， 键长均相等，介于单双键之间，六个碳原子共平面，键角为 120°。 1. 以苯环为母体，取代原子或原子团作为取代基。 二、单环芳烃的命名 2. 苯环上连有不饱和烃基，或是连有较复杂基团时， 则把苯环作为取代基来命名。 2-苯基-2-戊烯 芳基：Ar- 苯基： C6H5- , Ph 苄基： 注：当苯环上有多取代基时，选择母体的顺序如下： -COOH, -SO3H, -COOR, -COX(酰卤), -CONH2(酰胺), -CN, -CHO, -COR, -OH, -NH2, -R, -OR(烃氧基)等 对氯苯酚 邻氨基苯磺酸 间硝基苯甲酸 §4.2 单环芳烃的物理性质 单环芳烃一般为无色液体，比水轻，不溶于水，溶于一般有机溶剂。 芳烃的熔点及沸点变化符合一般规律，在各异构体中， 对称性大者，熔点较高，溶解度较小。 对、邻、间二甲苯中，对位熔点最高。 苯及其同系物：有毒，长期吸入它们的蒸气，会 引起肝的损伤，损坏造血器官及 神经系统，并能导致白血病。 §4.3 单环芳烃的化学性质 芳香性：容易发生取代反应，不易发生加成和氧化反应。 碳环为封闭的共轭体系，体系稳定， 一般不开环。 芳环上下为离域的π电子所遮蔽，为一种电子给予 体，易与亲电试剂发生取代反应。 一、 取代反应 1、 硝代反应 黄色油状液体，杏仁味 2、卤代反应 分析：反应条件不同，产物不同 Fe或FeX3：苯环上取代 hγ:苯环侧链上取代 3、磺化反应 苯磺酸为强酸，易溶于水，—SO3H为极性基团， 它的引入可增强有机化合物的水溶性，该反应为可 逆反应，由于苯磺酸基是在稀硫酸中也能水解，因 此常用发烟硫酸来作磺化剂。 4、烷基化和酰基化反应(付-克反应） 烷基化试剂： RX , ROH , RCH=CH2 酰基化试剂： RCOX , (RCO)2O 催化剂： 因为产生碳正离子中间体 例如： 当苯环上有强的吸电子基时，烷基化反应不容易进行。 比较：烷基化与酰基化的异同 相同：① 催化剂相同 ② 反应历程相似 ③ 苯环上有吸电子基时不能发生付-克反应 不同：① 烷基化能发生异构化，而酰基化不能； ② 烷基化不停留在一取代物上，而酰基化停留 在一取代物上； ③ 二者催化剂用量不同，烷基化用量少，酰基 化用量多。 二、 氧化反应 ①侧链氧化 鉴别苯及苯的同系物如：苯、甲苯 注：①与苯环直接相连的碳上没有H时（如叔丁 基）不能氧化 ②氧化时不论烷基的长短都变为羧基 ②破