第7章 芳烃1.ppt

第七章 芳烃及非苯芳烃 7.1 芳烃的分类 7.1.1 芳香烃及芳香性 7.1.2 按苯环数目和结合方式分类 7.1.3 按4n+2规则的n分类 7.1.1 芳香烃及芳香性 芳香烃 苯及其同系物、多苯环物及衍生物构成芳香族碳氢化合物简称芳香烃或芳烃。 2. 芳香性 与开链类似物相比，芳香烃比较稳定，苯环较容易进行取代反应，不容易进行加成反应和氧化反应，称为芳香性。 非苯芳烃 分子中不含苯环，但有芳香性的碳氢化合物称为非苯芳烃。 7.1.2 按苯环数目和结合方式分类 按苯环数目分类：单环芳烃、 多环芳烃 、非苯芳烃 1.单环芳烃： 2. 多环芳烃分为： 稠环芳烃、 联环芳烃、 多苯代脂烃 、富勒烯 (1) 稠环芳烃： (2) 联环芳烃 (3) 多苯代脂烃 (4) 富勒烯　笼状碳环（原子中无H）化合物 7.1.3 按4n+2规则的n分类 　1.　2　－电子体系(n=0) 2. 6 –电子体系(n=1) 3. 10　－电子体系(n=2) 致癌烃 7.7.2 多苯代脂烃 1. 二苯甲烷 2. 三苯甲烷 7.7.3 联环芳烃 1. 联苯的性质 7.7.4 富勒烯 7.8.1 炼焦副产物中回收芳烃 7.8.2 从石油裂解产物中分离芳烃 7.8.3 石油芳构化 三苯甲基钠是很强的碱，可以夺取弱酸中的质子形成三苯甲烷： 三苯甲烷与溴反应生成三苯溴甲烷： 三苯甲烷氧化得到三苯甲醇： 直接以单键相连接的多环芳烃称为联苯或联多苯，例如： 联苯 对联三苯 联苯的化学性质与苯相似，在两个苯环上均可以发生磺化、硝化等亲电取代反应。联苯环上碳原子的位置采用下式所示的编号来表示： 联苯可以看作是苯的一个氢原子被苯基所取代，苯基是邻对位定位基，所以当联苯发生取代反应时，取代基主要进入苯基的对位： 4,4′- 二硝基联苯 2,4′- 二硝基联苯 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。 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 年诺贝尔化学奖。 (66%) 酸酐: (83%) 苯乙酮 (acetophenone)(97%) 1–苯基–1–丁酮 (86%) 当芳环上有强吸电子基团时，不能反应。 例如： －NO2, － SO3, －CHO, RCO－, －COOH, －NR3 等。 + Limitation to Friedel-Crafts Reactions: Application of acylation to aromatic ring Clemmensen Reduction: 醛、酮在锌汞齐和浓盐酸作用下，经 回流，羰基被还原为亚甲基： 丁苯(73%) 5. Addition Reaction C6H6Cl6 3Cl2 日光 3H2 Pt ?，加压 6. Chloromethylation 试剂：无水ZnCl2 芳烃 甲醛 HCl 环上的氢被－CH2Cl取代 适用范围： Ar－H: Y：强吸电基 －CH2Cl 7.4.2Effects of Substituents on Reactivity and Orientation 一取代苯： 芳环上的取代基既影响亲电取 代反应的速率又决定着亲电试剂进 入芳环的位置。 1)Ortho and Para Directing Substituents 1. Classification of Substituents 使得新进入苯环的取代基主要进入它的 邻、对位；除卤素等外，均使苯环活化。 例如：－O-, －N(CH3)2, －NH2, －OH, －OCH3, －NHCOCH3, －OCOCH3, －R, －F, －Cl, －Br, －I , －Ph Substituents in first category(第一类定位基团) 1000 1 0.033 6 × 10-8 硝化反应的 相对速率 反应活性 63% 34% 3% 30% 69% 1% 羟基是致 活基团 6%