11芳香烃化学性质.ppt

第11章 芳香烃的化学性质;芳香烃;11.1苯的结构;凯库勒（Kekule）结构式 ;价键理论对苯结构的处理 ; 共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构的共振杂化体：;芳香化合物 具有特殊稳定性的不饱和环状化合物。 芳香性: 结构上-----一般都具有平面或接近平面的环状结构，键长趋于平均化，并有较高的C/H比值。 性质上-----芳环一般都难以氧化、加成，而易于发生亲电取代反应。 ; 苯环上的 C—H 键伸缩振动在 3030cm-1 附近，表现为中等强度吸收；苯环上 C＝C 骨架振动在 1575～1625cm-1 与 1475～1525cm-1 处为中等强度。在 700～900cm-1 区内出现芳环上 C—H 键面外弯曲振动吸收峰，但环上相邻接氢的数目不同，吸收位置有差别，可用它区别同分异构体。;11.2 单环芳烃的亲电取代反应;总反应历程： ;古羽赠激凛卜妖艰痊饯戒为吹棵篆艳潞缴招醚请击绷挨乞挥揭梢呻歪砒步11芳香烃化学性质11芳香烃化学性质;（1） 硝化反应 ;（2）卤代反应 ;（3）磺化反应 ;【实例】合成洗涤剂;举例： ;【实例】磺胺类药物的合成;（4）烷基化反应（Friedel-Craft反应） ;65% 35%;烷基化试剂：卤代烷、 烯、醇等;傅-克酰基化反应 ;应用：制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯 ;（5）氯甲基化反应 ; 应用:-CH2Cl很容易转化为-CH2OH、-CH2CN、-CHO、-CH2COOH、-CH2NH2 等，在有机合成上可方便地将芳烃转化成相应的衍生物。 ;11.3. 苯环上取代反应的定位效应及反应活性 ;间位定位基（ Ⅱ类定位基） ;举例 ;为什么邻对位定位基对邻对位活化作用更大？ ;为什么卤素致钝(-I+C)却是邻对位定位基? ? ;为什么间位定位基钝化苯环，并且钝化邻对位大于间位？ ;二取代苯的定位效应 ;2）两个取代基定位效应相矛盾，由基团致活能 力顺序判断第三个基团取代的位置。 ;写出下列化合物一硝化时的主要产物 ;11.4 烷基苯的反应;;2. 侧链卤代 ; 工业上催化氧化方法制备苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸二酐等。; 异丙苯在碱性条件下，很容易被空气氧化生成氢过氧化异丙苯，后者在稀酸作用下，分解为苯酚和丙酮。这是生产苯酚的重要工业方法。;11.5???环芳烃和非苯芳烃 ;萘的分子模型 ;萘的化学性质 ;磺化 ;一取代萘的定位效应 ;竹潍吠橱伪啸阐弯阵曰每痰妥运稠肇糠咱獭馈脖容读须衷摆兼臆涤沮欺邀11芳香烃化学性质11芳香烃化学性质;②氧化反应 ;其它稠环芳烃------致癌芳烃;Hückel规则与非苯芳烃;· 环丙烯正离子：有芳香性;· 环庚三烯正离子：有芳香性;·;· 酚酮;环丁二烯：4个 π电子，没有芳香性，极不稳定，5K时才能合成得到；5K时便聚合。;轮烯;课外知识:苯乙烯及离子交换树脂; 苯乙烯为无色液体，沸点 146℃。苯乙烯分子中的 C＝C 双键与苯环共轭，很活泼，室温下放置就慢慢聚合，在自由基引发剂引发下，苯乙烯聚合得到聚苯乙烯：;离子交换树脂;烹里饱吱禄柏晦渊信玫查锻宠抠挞只罚锁靶嗣挨票兹弥夕刑螺珠生魏事舅11芳香烃化学性质11芳香烃化学性质; 将聚苯乙烯加工成微孔状小球，再在苯环上引入磺基、羧基、氨基等，可制成各种阳离子性交换树脂。; 磺基上的质子可以与各种金属离子交换，因此得名强酸性阳离子交换树脂：; 使 氯甲基化，再胺化，得到碱性离子交换树脂：;阴离子交换树脂能够交换阴离子，例如：; 去离子水的制备是把普通水通过装填有阴、阳离子交换树脂的柱子，水中的酸根阴离子 Cl-、SO42- 等和金属阳离子 Na+、Ca2+、Mg2+ 等即分别与阴、阳离子交换树脂中的 OH- 和 H+ 交换，结果使普通水变成无离子水。例如水中 Cl- 和 Na+ 得除去：;富勒烯的分子模型; 富勒烯：是一族只有碳元素组成的笼状化合物。分子形状像个足球，故称足球烯。一般是指C60、C70、C50等一类化合物的总称。 从组成看：富勒烯是碳的同素异性体，属无机化合物，但富勒烯及其衍生物分子结构和化学性质又像芳香烃分子，因此也可以归属于有机化合物。 罗伯特、哈路特和理查特三位科学家于 1985 年发现 C60 以来，C60 和富勒烯族化合物的研究是当前化学研究中一个十分活跃的领域。目前富勒烯族化合物研究的比较多的是 C60。C60 是继苯分子后，化学领域中一个重大发现，为此这三位科学家共同分享了 1996 年