医药类《有机化学》第6章 芳香烃-教学课件（非AI生成）.pptx

芳香烃Aromatichydrocarbons

2024年10月13日芳香烃简称芳烃,是芳香族化合物的母体。这里是指分子中含有苯环的烃类。苯是最简单最重要的芳香烃。根据所含苯环数目的多少，又可分为单环芳香烃和多环芳香烃两类。

2024年10月13日单环芳香烃分子中只含有一个苯环

2024年10月13日多环芳香烃分子中含有两个或两个以上的苯环根据苯环的连接方式，可分为三类：多苯代脂烃：可看作是脂肪烃中两个或两个以上氢原子被苯取代的化合物。

2024年10月13日联苯和联多苯：分子中两个或两个以上的苯环直接互相连接。

2024年10月13日稠环芳香烃：苯环通过共用相邻的碳原子相互稠合而成的芳香烃。

2024年10月13日芳香烃是合成芳香族化合物的重要原料，而芳香族化合物又是医学、染料及国防等工业的重要物质。芳香烃主要来自石油C5-C8馏分的芳构化。

2024年10月13日单环芳香烃苯的结构：分子式C6H6，碳氢比和乙炔相同，都是1：1，应具有不饱和性。事实：苯极为稳定，不易氧化，难起加成反应，但在催化剂的作用下，易发生取代反应。苯的这种性质来自苯的特殊结构。

2024年10月13日历史上苯的表达方式Kekul’e式双环结构式棱形结构式杜瓦苯棱晶烷向心结构式对位键余价结构式结构式

2024年10月13日价键异构体：由于价键转移产生出来的异构体称为价键异构体。h?h?棱晶烷杜瓦苯苯苯

2024年10月13日Kekule’式1825年法拉第发现了苯。1857年凯库勒提出碳四价。1858年凯库勒提出苯分子具有环状结构。1865年提出摆动双键学说。1O32分解1O32分解

2024年10月13日苯现在的表达方式价键式分子轨道离域式共振式自旋偶合价键理论（1986年Copper等提出）

2024年10月13日现代物理方法测定苯的结构为：六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上，六个碳原子构成正六边形，C—C键长为0.140nm，C—H键长为0.108nm，键角∠CCH及∠CCC均为120°。

2024年10月13日苯分子模型

2024年10月13日研究证明苯的六个碳原子都是sp2杂化。每个碳原子各以两个sp2杂化轨道分别与另外两个碳原子形成C-Cσ键。构成正六边形的环状结构。每个碳原子上的另一个sp2轨道，其电子云的对称轴在正六边形的平面上，这个sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道，形成C-Hσ键。因此苯分子中的所有原子都在一个平面上，键角都是120°。

2024年10月13日

2024年10月13日每个碳原子还有一个未参与杂化的pz杂化轨道，它的对称轴垂直于此平面，能与相邻的两个碳原子上的pz轨道分别从侧面平行重叠，形成了一个闭合的共轭体系。在这个体系中，环上有六个碳原子和六个π电子，离域的π电子云完全平均化，体系能量低，比较稳定。π电子云成两个轮胎状，均匀分布在苯环平面的上下两侧。

2024年10月13日苯分子环状结构及π电子云分布图

2024年10月13日苯分子中的碳-碳键长完全平均化，都是0.1393nm。具有6π电子的闭合共轭体系，使得苯环具有高度的对称性和特殊的稳定性。由于形成了闭合共轭体系，无单、双键之分，故苯的邻位二元取代物只能有一种。

2024年10月13日共振论和分子轨道对苯芳香特性的解释共振论认为：苯的芳香性是由于两个等同的极限结构的共振引起的。分子轨道理论认为：苯的芳香性是由于苯存在一个封闭的共轭体系引起的。

2024年10月13日苯同系物的异构和命名苯的同系物是指苯分子中氢原子被烃基取代的衍生物。通式：CnH2n-6

2024年10月13日只有一个取代基时，可以苯环为母体命名，烷基作取代基。

2024年10月13日若侧链为不饱和烃基（如烯基或炔基）或较复杂烷基等，则以不饱和烃为母体命名，苯环（苯基）作为取代基。

2024年10月13日2-甲基-3-（3-甲基苯基）丁烷2-甲基-4-苯基戊烷

2024年10月13日当苯环上有两个取代基时，则有三种位置异构体。两个取代基的相对位置，可用邻（o）、对（p）和间（m）或数字表示。

2024年10月13日有三个或三个以上取代基时，它们的位置用数字表示，取代基位次用1，2，3，4，5和6表示。相同的三元取代基还可用“连”、“偏”、“均”表示。

2024年10月13日芳香烃分子中的一个氢原子被去掉后，所余下的原子团称为芳基，常用Ar-表示。用