有机化学环烃试题.ppt

第四章?????? 环????????烃（Chapter 4 cyclohydrocarbons） Ⅰ 脂环烃（Alicyclic Hydrocarbon） 2)????? 异构： 4.2 环烷的结构（Structure of Cycloalkanes） （banana bond 香蕉键） 4.3 环己烷及其衍生物的构象 （Comformation of Cyclohexane its Derivatives） * 环己烷中的C-H键可分为两类，一类垂直于C1、 C3、 C5( 或C2、C4 、C6)形成的平面，叫直立键，以a键（axial，轴向的）表示；另一类大体与环的平面平行，叫平伏键，以e键（equatorial，赤道的）表示。 4.4 脂环烃的性质（Properties of Alicyclic Hydrocarbons） 1）催化氢化： 2）与溴的作用： * 环烯或环炔中的不饱和键具有一般不饱和键的通性。 II. 芳香烃（Aromatic Hydrocarbons） 2）命名： B. 多环芳烃：（联苯类、多苯代脂肪烃、稠环芳烃） ② 多苯代脂肪烃：可看作脂肪烃分子中的氢被苯环取代的产物。 一、单环芳烃（Monocyclic Aromatic Hydrocarbons） * 4.7 苯的物理性质（Physical properties of benzene） * 芳香性的结构条件： 4.8.1 取代反应（Substitution Reaction） 2）硝化（nitration）：以浓硝酸和浓硫酸（或称混酸）与苯共热，可得到硝基苯。 * 若对甲苯进行硝化，则无需浓H2SO4，且30℃下即可反应，主要得到邻对位硝基甲苯。 4）傅氏（Friedel—Crafts）反应：在无水AlCl3等的催化下，苯与卤代烃反应生成烷基苯，称为傅氏烷基化反应。是向芳环上导入烷基的方法之一。 * 除卤代烷外，烯烃或醇也可用来向苯环上导入烷基。 4.8.2加成反应 4.8.3 氧化 * 在较高温度下及特殊催化剂作用下，苯可被空气中的氧氧化开环,生成顺丁烯二酸酐。 4.8.4 烷基侧链的卤代 4.8.5 亲电取代反应的历程 1）卤代： 最后苯脱去质子得到溴苯： 3)?磺化：亲电试剂为缺电子的SO3，按下式生成。 4) 傅氏反应： * 产生的烷基正离子趋向与重排为更稳定的结构（如丙基正离子→异丙基正离子，从而正电荷可分散在两个烷基上）： 4.8.6 苯环上的取代基的定位规律(定位效应) ② 间位定位基(第二类定位基)： 4.8.7 定位规律与电子效应 1）诱导效应（Inductive Effect）： 2）? 共轭效应（Conjugative effect）： ★ * 用分子轨道法可近似算出取代苯中各环上的位置的有效电荷分布。以无取代苯环上各位置有效电荷为0，则有： 二、 稠环芳烃 （ Polynuclear Aromatic Hydrocarbons） 4.9 萘（Naphthalene） 4.9.2 加氢 4.9.3 氧化 4.11 其他环烃（Other Cyclohydrocarbons） 2）石墨与C60： 三、煤焦油和石油（Coal Tar Oil Petroleum） * 前述四种芳环上的取代反应都属亲电取代,反应历程一般可表示如下： 卤代反应的催化剂是铁盐或氯盐，如FeX3、AlCl3等。以Fe作催化剂时首先有： 此络合物可做为亲电子试剂，将Br+转给苯环，形成碳正离子及FeBr4-： FeX3或AlCl3为路易斯酸，可与卤素络合物而使卤分子极化： 2）硝化: 亲电试剂硝基正离子NO2+按下式生成: * 某些情况下，磺化反应是由苯环SO3H+进攻开始的。 反应历程： 亲电试剂为烷基正离子（R+）或酰基正离子 （ ），它们是在路易斯酸AlCl3作用下产生的： 以1-氯丙烷为例： * 因此傅氏反应中如果引入的是三个C以上的烷基,往往以烷基异构化的取代产物为主。 * 定位效应：在苯的二元取代反应中，第二个取代基进入的位置常决定于第一个取代基。这种第一个取代基对第二个取代基的定位作用叫定位效应。 * 根据大量实验结果,一些常规基团可根据其定位效应分为两类： ① 邻对位定位基(第一类定位基)： (致钝作用由强到弱) * 根据经验规律：若基团中与苯环直接相连的原子带有不饱和键或正电荷,该基团通常是间位定位基,反之为邻位定位基。例外： --CH=CH2为邻位定位基而 --CCl3为间位定位基。 请按发生芳环上的取代反应从易到难的顺序排列下列化合物。 1．(1) 叔