有机化学第六章芳香烃.ppt

第六章芳香烃1、芳香烃，芳香族化合物母体,简称芳烃。“芳香”之名是历史遗留，沿用至今。苯是最简单、最重要的芳香烃。2、芳香性：芳环的稳定性，易取代，难加成、氧化。3、分类第2页,共28页，星期六，2024年，5月第一节苯及其同系物一、苯分子的结构（一）凯库勒式：（A.Kekule）根据：1、苯分子式C6H6、具有芳香性；2、一元取代物只一种特点：六元环、每碳一氢、单双键间隔。意义：解释加氢成环己烷、一元取代物只一种；但不能解释难亲电加成、邻二元取代物只一种。第3页,共28页，星期六，2024年，5月（二）苯分子结构的现代解释研究证明：苯是平面正六边形。键角120°，碳碳键长139pm.sp2第4页,共28页，星期六，2024年，5月二、苯同系物的命名1、一元取代物，以苯环为母体，烷基为取代基，如2、二元取代物有三种异构体邻-二甲苯间-二甲苯对-二甲苯甲苯乙苯异丙苯第5页,共28页，星期六，2024年，5月3、三元取代物有三种异构体1-甲基-5-丁基-2-异丙基苯连-三甲苯1，2，3-三甲苯偏-三甲苯1，2，4-三甲苯均-三甲苯1，3，5-三甲苯第6页,共28页，星期六，2024年，5月4、结构复杂或连不饱和烃基，苯环作取代基5、芳香烃分子中去掉1个氢原子后剩下的原子团称为芳基，常用“Ar-”来表示。2-甲基-3-苯基戊烷苯乙烯2-苯基-2-丁烯苯基苄基氯化苄苄醇第7页,共28页，星期六，2024年，5月三、苯及其同系物的化学性质(一)亲电取代(卤代、硝化、磺化）第8页,共28页，星期六，2024年，5月第9页,共28页，星期六，2024年，5月磺化的意义：（１）有机合成，磺酸基暂占据环某位置，最后水解除去。（２）苯磺酸极易溶于水。分子引入－SO3H，变为水溶性。第10页,共28页，星期六，2024年，5月第11页,共28页，星期六，2024年，5月4、苯的烷基化5、苯的酰基化第12页,共28页，星期六，2024年，5月

（二）苯侧链烃基的反应

1、烷基苯的氧化2、侧链卤代反应机理与烷烃的卤代反应机制相同，属于自由基反应。第13页,共28页，星期六，2024年，5月四、苯环亲电取代反应的定位效应1、定位效应苯环有取代基，再引入新取代基时，原取代基影响新取代基在苯环上的位置及亲电取代反应活性。苯环原有取代基称为定位基。从实验结果看取代位置：使苯环易发生亲电取代的定位基叫活化基，如-CH3。使苯环难发生亲电取代的定位基叫钝化基,如-NO2。第14页,共28页，星期六，2024年，5月（1）第一类定位基（邻、对位定位基）结构特点：与苯环相连的原子不含有双键或叁键，多数具有未共用电子对或带有负电荷，使新取代基主要进入它们的邻、对位。第15页,共28页，星期六，2024年，5月（2）第二类定位基（间位定位基）结构特点：与苯环相连原子，一般含有双键、叁键或带正电荷的基团。间位定位基使苯环钝化，即亲电取代反应比苯难于进行，使新取代基主要进入它们的间位。第16页,共28页，星期六，2024年，5月关于二取代苯的定位效应(1)活化基团的作用超过钝化基团(2)两取代基为同一类，但定位效应强弱不同，第三个取代基的位置要由定位效应强的基团决定。第17页,共28页，星期六，2024年，5月（3）两取代基中间的位置一般不易进入新基团第18页,共28页，星期六，2024年，5月2、定位效应的解释甲基的斥电子诱导效应导致了苯环上的电子云密度升高，特别是邻、对位。硝基为吸电子基，使苯环上电子云密度降低，共轭效应电子转移的方向上可看出，苯环上电子云密度也减少，总的结果是苯环上电子云密度都降低，特别是邻、对位。氯的吸电子诱导效应，使苯环上电子云密度降低，共轭效应导致了苯环上的电子云密度升高，但是诱导效应大于共轭效应，总的结果是苯环上电子云密度都降低，特别是间位。第19页,共28页，星期六，2024年，5月3、定位规律的应用预测产物，设计合成路线用甲苯合成想一想COOH设计由苯合成邻硝基氯苯的最佳合成路线第20页,共28页，星期六，2024年，5月第二节稠环芳香烃两个（以上）苯环稠并成的多环芳香烃。如：萘、蒽、菲等。萘蒽菲（Naphthalene）（Anthracene）（Phenant