第4章-芳香烃-4学时.ppt

A、B、C三种芳香烃的分子式都是C9H12，用KMnO4溶液氧化时，A生成一元羧酸，B生成二元羧酸，C生成三元羧酸。将它们分别硝化后，A和B分别得到两种一元硝基化合物，而C只能得到一种一元硝基化合物。试推测A、B、C的结构。 推断题 * 苯环上连有不饱和烃基或所连烃基比较复杂时，常以脂肪烃作为母体。 * 对于取代芳香族化合物的命名，常根据芳环上所含有的主要官能团确定类别，然后对芳环正确编号，进行命名。 在选择主要官能团时，若苯环上有多个官能团同时存在时，在此排序中前面的官能团优先于后面的官能团，则命名时应选靠前的官能团作为主要官能团（为母体），定出类名，其余基团则作为取代基。 * 由两个或多个苯环彼此间通过两个相邻的碳原子稠合而成的环，称为稠环芳香烃。 * C60是一种碳原子簇。它有确定的组成，60个碳原子构成像足球一样的32面体，包括20个六边形，12个五边形。 * 吸电子基 -I p-π共轭效应 +C +C -I 1.00 1.12 1.02 吸电子基 -I p-π共轭效应 +C -I +C 0.97 0.88 0.96 诱导效应 -I π -π共轭效应 - C （3） 定位规律的应用 a. 推测主要产物 单取代： 二元取代：两个取代基定位作用一致 两个取代基定位作用矛盾 以邻对位定位基，尤其以强活化基为主 二元取代中的空间效应： b. 选择合成路线 例: 2. 氧化反应(oxidation) 注意：没有α-H时，不发生氧化反应 3. 侧链卤代（halogenation of side chain） 属自由基反应历程 举例： [讨论] 选择：(a) 1.硝化 2.氧化 3.溴代 (b) 1.氧化 2.硝化 3.溴代 (c) 1.氧化 2.溴代 3.硝化 注意：基团引入的先后顺序 √ 练习：完成下列目标产物的合成 （1） 参考答案 第二节 稠环芳香烃 Condensed aromatics 一、萘(naphthalene) 一元取代物有两种位置异构体 0 . 1421 nm 0 . 1363 nm 0 . 1415 nm 0 . 1418 nm 0 . 362 0 . 362 0 . 362 0 . 362 0 . 138 0 . 138 0 . 138 0 . 138 二、萘的化学性质 1. 取代反应 热力学控制 动力学控制 2. 氧化反应 1,4－萘醌 邻苯二甲酸酐 3. 加成反应 1,2,3,4-四氢萘 十氢萘 三、蒽和菲(Anthracene and henanthrene) 蒽 菲 四、其它稠环芳香烃 3,4-苯并芘 神奇的全碳分子——富勒烯 C60 C70 第三节 非苯芳香性及休克尔规则 休克尔规则： 1. 分子是平面环状的闭合共轭体系； 2. 环上?电子数为4n+2 (n=0, 1, 2, 3, 4……)。 非苯芳香烃： 根据休克尔规则，一些不含苯核结构的化合物，也有芳香性，这类化合物称非苯芳香烃。 环丙烯正离子: 环戊二烯负离子: sp3 sp2 环庚三烯正离子: sp3 sp2 轮烯：n≥10的环多烯 [10]轮烯 虽符合4n+2规则，但轮内跨环氢原子具有排斥作用，使分子中的原子不在同一平面,故无芳香性。 [14]轮烯 [18]轮烯 轮内排斥力小，分子基本上处于同一平面，有芳香性。 综上所述，无论分子中是否含有苯环，只要是环状共平面，且符合4n+2个π电子数，可判断为具有芳香性。 本章小结 芳香烃 3、定位规律 2、化学性质 4、休克尔规则 1、命名 （官能团的优先次序,羧磺腈醛酮羟胺 ） 练习： 1. 下列化合物与Br2/Fe作用速率最快的是（ ） 完成反应方程式 第四章 芳香烃 Aromatic Hydrocarbons 本章学习要求 理解芳香烃的命名和结构特征，掌握芳香性判断依据——休克尔规则； 掌握芳香烃的化学性质，尤其是亲电取代反应，了解亲电取代反应机理； 掌握定位规律及其在有机合成中的应用。 第一节 单环芳香烃 Mononuclear aromatics 甲苯 一、单环芳香烃构造异构与命名 乙苯 异丙苯 邻二甲苯 (1,2-二甲苯） 间二甲苯 (1,3-二甲苯） 对二甲苯 (1,4-二甲苯） IUPAC规定： 甲苯、乙苯、异丙苯、苯乙烯、二甲苯等可作母体 4-叔丁基甲苯 苯甲基或苄基 苯基（C6H5-） 不叫1-甲基-4-叔丁基苯 4-苯基-2-