6 单环芳烃化学性质.ppt

1.苯的结构 2.命名 3.单环芳烃的化学性质 (1)苯环上的亲电取代 卤代 硝化 磺化 烷(酰)基化 (2)苯环上的加成 (3)苯环的氧化 (4)芳烃侧链的反应 取代 氧化 4.定位规律 当苯环上连一个简单烷基时，以苯环为母体来命名，叫做“ 某苯 ”。 苯环上连有两个取代基时，可以用邻(1,2-)、间(1,3-)、对(1,4-)表示取代基的相对位置。 苯环上连有三个相同基团时，用连(1,2,3-)、偏(1,2,4-)、均(1,3,5-)来表示相对位置。 当苯环上连一个简单烷基时，以苯环为母体来命名，叫做“某苯 ”。 若苯环上连的是一复杂的烷基，此时则把苯作为取代基，按烷烃的命名方法来命名。 若苯环上连有不饱和基团时，通常也是将苯基作为取代基处理，命名则需遵守烯烃或炔烃的命名原则。 1,3-二甲基-5-乙基苯 1-甲基-4-乙基-3-异丙基苯 当苯环上连有－OH、－CHO、－COOH、－NH2、－NO2、－SO3H、－X等基团时，称为芳烃衍生物。命名步骤为： A. 选主官能团（依据“优先次序”），确定母体(由苯环和主官能团共同充当）； 注意:“优先次序”只在选择母体时有用, 在选好母体后, “优先次序”则不再有任何用处. 4-甲氧基苯磺酸 5-甲基-2-硝基苯甲酸 从苯的结构可知，苯环碳原子所在平面的上下集中着负电荷（?键电子云），对碳原子有屏蔽作用，不利于亲核试剂进攻，相反的，却有利于亲电试剂的进攻。 ?络合物的形成 由此苯环中由6个碳原子形成的闭合的共轭体系被破坏，剩下的4个?电子，只能离域到5个碳原子所形成的缺电子的共轭体系中。 路易斯(Lewis)酸作催化剂，常用FeX3。但需注意：工业上一般氯代用FeCl3、溴代则用FeBr3作催化剂。 F2 Cl2 Br2 I2 浓H2SO4的作用 ① 苯及硝基苯难溶于水，浓硫酸吸水; ② 使 （硝酰正离子） 二硝基取代产物的生成 TNT的制备 甲苯磺化异构体比例 注意：由于磺化反应的可逆性，烷基苯经磺化得到的邻、对位异构体比例，随温度的不同而异。 原 因： 空间位阻(阻碍) ； 可逆反应。 芳环上的氢被烷基(或酰基)取代的反应，叫傅－克烷基(或酰基)化反应，统称~。 催化剂：路易斯酸(如无水AlCl3、无水ZnCl2、BF3等)；无机酸(如H2SO4、HF等) 烷基化试剂：卤烷、醇、烯烃等 反应历程 傅－克烷基化反应的特点 ①卤苯和卤代乙烯中的卤原子的反应活性很低，不能作为烷基化试剂。 原因：p-?共轭效应 傅－克烷基化反应的特点 ①卤苯和卤代乙烯中的卤原子的反应活性很低，不能作为烷基化试剂。 ②苯环上连有强吸电子基(如－CHO、－COOH、－NO2、－SO3H等)时，苯环上不能发生烷基化反应。 原因：亲电反应, 吸电子基使苯环高度钝化 70％ 傅－克烷基化反应的特点 ①卤苯和卤代乙烯中的卤原子的反应活性很低，不能作为烷基化试剂。 ②亲电反应 ③ 烷基化反应常有多烷基苯生成。 ④*当烷基中碳数大于等于3时，反应易发生重排，加到苯环上的烷基往往发生异构化。 70％ 工业应用 ① 生产异丙苯(工业制苯酚和丙酮的原料); ② 生产十二烷基苯(合成洗涤剂的原料)。 酰基化试剂：酰氯、酸酐 反应历程 工业制备环己烷(制尼龙的原料)的主要方法. 芳环难以被氧化，强氧化剂条件下会发生破坏氧化。 苯环不易被氧化,当其烷基侧链上有??H时,该侧链可被KMnO4 、K2Cr2O7等强氧化剂氧化,不论侧链多长,氧化产物都是苯甲酸. 若侧链中无??H，则该烷基不会被氧化。 自由基取代 产物苄氯在紫外线的照射下，还可继续反应。 1. 第一类定位基（邻对位定位基） 它使进入苯环的取代基主要进入原有基团的邻位和对位，且(邻位产物＋对位产物)＞60%。 1. 第一类定位基（邻对位定位基） 第一类定位基的种类和定位强弱 －O－ ＞－NR2 ＞－NHR ＞－NH2 ＞－OH ＞－NHCOR ＞－OR＞－OCOR＞ －SR ＞－CH3 ＞ －Ar ＞ －X 特点：与苯环直接相连的一般是饱和原子，并有供电性，可使苯环活化，增加苯环上的反应活性(卤素除外)。 使取代基进入原有基团的间位，且间位产物＞40%。 2. 第二类定位基的种类和定位强弱 －＋NR3 ＞－NO2 ＞－CCl3 ＞－CN ＞－SO3H ＞－CHO ＞－COR ＞－COOH ＞－COOR ＞－CONH2 特点：与苯环直接相连的原子多是不饱和的缺电子基团，具有强烈的吸电子性，使苯环钝化，反