基础化学十二章环烃案例.ppt

第十二章 环烃 四、芳烃的物理性质（自学） 五、单环芳烃的化学性质 @ 苯环上闭合大π键电子云的高度离域，使得苯环非常稳定。在一般条件下大π键难于断裂不易发生加成和氧化反应； @ 苯环上大π键电子云分布在苯环平面的两侧，流动性大，易引起亲电试剂的进攻发生取代反应。 @ 苯环虽难于被氧化，但苯环上的烃基侧链由于受苯环上大π键的影响，α-氢原子变得很活泼，易发生氧化反应。同时，α-氢原子也易发生卤代反应。 @ 苯环上的闭合共轭大π键具有一定的不饱和性，在强烈的条件下，也可发生某些加成反应。 第十二章 环烃 1. 取代反应 （1）卤代反应 苯环上的氢原子被卤原子取代的反应称为卤代反应。 卤代仅限于氯代和溴代，活性顺序：ClBr 苯环上的氢原子被其他原子或基团替代的反应称为取代反应。 第十二章 环烃 产物中除了一溴代物外，还有少量二溴代物—–邻二溴苯 和对二溴苯。 甲苯在铁或三卤化铁存在下卤代，主要生成邻氯甲苯和对氯甲苯，且反应较苯的卤代容易。 第十二章 环烃 （2）硝化反应 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝基苯的反应称为硝化反应。 如果增加硝酸的浓度并提高反应温度，可得到间二硝基苯。 第十二章 环烃 如果以甲苯进行硝化，则不需浓硫酸，且在30℃就能反应，主要生成邻硝基甲苯和对硝基甲苯。 第十二章 环烃 （3）磺化反应 磺化反应是可逆反应，苯磺酸通过热的水蒸汽，可以水解脱去磺酸基。 苯与98%的浓硫酸共热，或与发烟硫酸在室温下作用，苯环上的氢原子被磺酸基取代生成苯磺酸的反应称为磺化反应。 第十二章 环烃 在无水三卤化铝催化下，苯可以与卤代烷反应，生成烷基苯，称为傅—克烷基化反应。 （4）傅—克反应 这是向苯环上引入烷基的方法之一。当用酰卤或酸酐代替卤代烷时，则可发生傅—克酰基化反应生成相应的酮。 第十二章 环烃 加卤素 上述反应属于游离基型的加成反应 2．加成反应 加氢 第十二章 环烃 3．苯的同系物侧链的反应 苯环侧链的卤代反应属于游离基反应 （1）卤代反应 第十二章 环烃 （2）氧化反应 苯环不易被氧化，而苯环上的侧链却易被氧化。常用的氧化剂有高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸等。氧化反应总是发生在α-碳原子上，α-碳原子被氧化成羧基。 第十二章 环烃 六、苯环的取代基定位规律 1．取代基定位规律 ① 苯环上新引入的取代基的位置主要与原有取代基的性质有关。把原有的取代基称为定位基。 ② 根据原有取代基（定位基）对苯环取代反应的影响，既新基团导入的位置和反应的难易，将定位基主要分成三类 。 第十二章 环烃 第十二章 环烃 ★ 如果苯环上连有第一类定位基，则再进行取代反应时，第二个基团主要进入它的邻、对位，且反应较苯直接取代容易； ★ 如果苯环上连有第二类定位基，则再进行取代反应时，第二个基团主要进入它的间位，且反应较苯直接取代困难； ★ 如果苯环上连有第三类定位基，则再进行取代反应时，第二个基团主要进入它的邻、对位，且反应较苯直接取代困难。 第十二章 环烃 2．定位规律的应用 利用定位规律可以预测反应的主要产物，还可选择正确的合成路线，合成预期的产物。如由苯出发合成硝基氯苯，如果设计的反应顺序不同，产物就会不同。 第十二章 环烃 第三节 稠环芳烃 一．稠环芳烃的结构和衍生物的命名 萘的分子式为C10H8，是由两个苯环共用两个相邻的碳原子稠合而成，两个苯环处于同一平面上。闭合共轭大π键，因此同苯一样具有芳香性。 萘的芳香性比苯差。 第十二章 环烃 萘环命名时环的编号方法 1、4、5、8位置相同，称做α-位； 2、3、6、7位置相同，称做β-位。 第十二章 环烃 第十二章 环烃 二．萘的化学性质 （1）取代反应 萘比苯更易发生亲电取代反应。根据测定，萘环的α-位电子云密度比β-位高，因此亲电取代主要发生在α-位。但由于β-位取代产物的热力学稳定性大于α-位取代产物，所以当温度较高时，主要为β-位取代产物 。 氯代 第十二章 环烃 硝化 磺化 第十二章 环烃 （2）氧化反应 萘比苯容易被氧化，在不同的条件下，可