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芳香烃芳香烃结构与性质1.苯的基本结构( 1)分子式:C6H 6;最简式 (试验式): CH( 2)苯分子为平面正六边形结构,键角为120°.- 10m,是介于单键和双键之间的特别的化学键.( 3)苯分子中碳碳键键长为H40×10CHCCH( 4)结构式:HCCHCH(
芳香烃
芳香烃结构与性质
1.苯的基本结构
( 1)分子式:
C6H 6
;最简式 (试验式
): CH
( 2)苯分子为平面正六边形结构,键角为
120°.
- 10m,是介于单键和双键之间的特别的化学键.
( 3)苯分子中碳碳键键长为
H
40×10
C
H
C
C
H
( 4)结构式:
H
C
C
H
C
H
( 5)结构简式(凯库勒式)
:
或
2.苯的物理性质
无色,有特别气味的液体;密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂;熔沸点低,易挥发,用冷水冷
却,苯凝聚成无色晶体;苯有毒.
3.苯的化学性质
( 1)氧化反应:苯较稳固,不能使酸性
KMnO
4 溶液褪色;也不能使溴水褪色,但苯能将溴从溴水中萃
取出来.苯可以在空气中燃烧:
点燃
2C6 H 6
15O 2
12CO 2
6H 2 O
苯燃烧时发出光明的带有浓烟的火焰,这是由于苯分子里碳的质量分数很大的缘故.
( 2)取代反应
1)卤代反应:苯与溴的反应
在有催化剂存在时,苯与溴发生反应,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯.苯与溴反应:
FeBr 3
化学方程式:
+ Br 2
Br +
HBr
2)硝化反应:
苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物水浴加热至
55℃ — 60℃,发生反应, 苯环上的氢原子被硝基
-NO 2 取
代,生成硝基苯.
NO 2
浓硫酸
+
H 2 O
+
HO-NO 2
硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度大于水,难溶于水,易溶于有机溶剂
3)磺化反应
苯与浓硫酸混合加热至
70℃ -80℃,发生反应,苯环上的氢原子被-
SO3H
取代,生成苯磺酸.
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③磺化 (苯分子中的 H原子被磺酸基取代的反应)- SO3H+ HO - SO3H70℃ ~80℃+ H2O(苯磺酸)叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应.- SO3H( 3)加成反应虽然苯不具有典型的碳碳双键所应有的加成反应的性质,但在特定的条件下,苯仍旧能发生加成反应.例如,在有催化剂镍的存在下,苯加热至
③磺化 (苯分子中的 H原子被磺酸基取代的反应)
- SO3H
+ HO - SO3H
70℃ ~80℃
+ H2O
(苯磺酸)
叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应.
- SO
3H
( 3)加成反应
虽然苯不具有典型的碳碳双键所应有的加成反应的性质,但在特定的条件下,苯仍旧能发生加成
反应.例如,在有催化剂镍的存在下,苯加热至
180℃-250℃,苯可以与氢气发生加成反应,生成
环己烷
小结:易取代,难加成,难氧化
Ni
+ 3H 2
苯的同系物
1.苯同系物的结构
( 1)苯的同系物指的是苯环上的氢原子被烷基取代的产物,其结构特点是:分子中只有一个苯环,苯
环上的侧链全部为烷基.甲苯和二甲苯是较重要的苯的同系物.
(留意区分苯的同系物,芳香烃,
芳香族化合物的概念) .
( 2)苯的同系物的分子通式为
CnH2n-6,( n≥6,n∈N ).苯的同系物由于侧链的不同和不同的侧链在苯环
上的位置的不同而具有多种同分异构体.
2.物理性质
简洁的苯的同系物通常状况下都是无色液体,有特别气味,不溶于水,并比水密度小,易溶于有机溶
剂,其本身也是有机溶剂.
3.化学性质
苯的同系物的性质与苯相像,能发生取代反应,加成反应.但由于侧链的存在,使苯和苯的同系物的
化学性质既有相像之处也有不同之处.
( 1)都能燃烧,发出光明的带浓烟的火焰,其燃烧通式为
CnH2n-6 +(3n-3)/2O 2
nCO2+(n-3)H 2 O
( 2)苯的同系物的苯环易发生取代反应(与卤素单质,硝酸,硫酸等)
.如:
CH 2 Cl
CH 3
500℃
HCl
+
+ Cl 2
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CH3CH3浓H2SO4△O2NNO23H2O3HNO3++NO2由此说明明苯的同系物的侧链对苯环有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应( 3
CH3
CH3
浓H2SO4
△
O2N
NO2
3H2O
3HNO3
+
+
NO2
由此说明明苯的同系物的侧链对苯环有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应
( 3)苯的同系物的侧链易氧化:
CH 3
COOH
5
3K 2SO4
6MnSO 4 + 14H2O
+ 6KMnO
9H2
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