第五章 芳香烴.pptVIP

第五章 芳香烃 本章重点： 掌握苯的结构和芳香性； 掌握苯的亲电取代反应，定位效应及应用； 掌握苯的同系物氧化、取代反应； 了解亲电取代反应历程。 英文词汇： aromaticity, aromatic hydrocarbon, benzene, phenyl, electrophilic substitution, o-, m-, p-. 芳香烃 aromatic hydrocarbon 是具有芳香性的环状烃。 芳香性——易取代，难加成和氧化，环具有特殊稳定性。 aromaticity 单环——苯及同系物。 多环——稠环：萘、菲等。 苯型芳香烃——含苯环 非苯型芳香烃——不含苯环，但具有芳香性。 芳香烃 第一节 苯及其同系物 一、苯的结构 （一）Kekulé结构式 分子式：C6H6 有局限性，如：苯的邻二元取代物可写出两种，而实际只有一种。 = （二）苯结构的现代解释 每个C剩下的P轨道重叠——大?键， ?- ?共轭体系。 结构特征：C原子sp2杂化，6个C、6个H同一平面——苯环平面。 电子云密度、键长平均化 结构可表示为： 二、苯的同系物及稠环芳香烃的命名 1. 苯的同系物 (1) 苯环为母体，烃基作取代基： 甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 o-xylene m-xylene p-xylene (2)甲苯为母体： 5-正丙基-2-异丙基甲苯 (3)苯为取代基 3-苯基丙烯 3-phenylpropene 2. 稠环芳香烃——常用俗名 C1、C4、C5、C8等同——?位； C2、C3、C6、C7等同——?位； C9、C10等同——?位。 如：命名化合物 1-甲基萘 2-硝基萘 （?-甲基萘） （ ?-硝基萘） ——甾族化合物母核 三、苯及同系物的化学性质 （一）苯的取代反应 进攻试剂： Cl+ +NO2 +SO3 亲电取代 反应历程： （二）苯同系物的氧化反应 苯环难氧化，但侧链（有?-H）可被氧化为-COOH。 （三）苯同系物的侧链卤代 自由基取代 自由基稳定性： 苄基 3° 2° 1° 甲基自由基 第二节 苯环取代的定位效应 一、定位规律 当苯环上已有取代基，再发生取代时，第二取代基进入位置取决于第一取代基（定位基）。 1. 邻、对位定位基——进入其邻、对位。 如： 2. 间位定位基——进入其间位。 如： ?NO2、?SO3H、?CHO、?COOH。使苯环钝化。 使苯环活化（除-X外）。 二、定位规律的应用 1. 预测取代反应主要产物 *注：反应条件不同，烷基苯可发生不同卤代。 2. 选择适当的合成路线 （1）由苯合成间硝基氯苯 ——先硝化再氯代 （2）由甲苯合成邻硝基苯甲酸 ——先硝化再氧化 第三节 综合与扩展 化学致癌物之一，为间接致癌物。一般三环以上才有致癌性（某些位置连甲基）。如： 四、五环稠环芳烃及甲基衍生物有致癌性： ——特强致癌物 一、致癌稠环芳烃 二、化合物的不饱和度 不饱和度反映了分子中含环和双键的总数，用“?”表示。 ? = 2n4 + 2 + n3 ? n1 2 = C数 +1+ N数? H数? X数 2 一般含一个环或双键，? = 1。 如：计算化合物不饱和度 C3H6O C4H4ClNO2 C8H8O ： 3+1-6/2 =1 4+1 +1/2 -4/2-1/2 =3 8+1-8/2 =5 一般? ? 4，C数大于6的分子多含有苯环。? 对解析光谱有很大帮助。 小结： 1. 结构：苯环C sp2杂化，存在大?键，稳定，具有芳香性。 苯环亲电取代反应及定位效应； 侧链氧化和卤代反应。 2. 性质 作业： P107 2/ (1) (3), 3/ (1) (2), 4/ (2), 10。阅读Section 4. Aromatic compounds全文，翻译P11/ 4.1第三段，P12第二段。