O O O
CH 3
80oC AlCl3
CO2H
CH3
C6H5NO2 ,
O
OH OH
H2SO4 HNO3
NO2 NO2
NO2
5.7.2 其它稠环芳烃
除了萘以外，其它比较重要的稠环芳烃还有蒽和菲等。
3 8 7 6 5 10 4 9 1 2 3 6 7 8 9 4 5 10 2 1
其中： 1,4,5,8
(C6H5)2CH2 + H3O+ + HSO4-
C6H5CH2OH
-H+
H+
C6H5CH2OH2
-H2O
C6H5CH2
C6H6
C6H5CH2 H +
C6H5CH2C6H6
(箭头所指方向为电子云流动的方向!)
CH3 C6H5 CH3 C=CH2
H2SO4
C C
CH3 CH2
CH3
C6H5
C6H5 CH3
次
主
G(m )
主
G(m )
从热力学考虑
热 主
热 主
6位，7位空阻小，所以， 在6，7位取代是热力学 控制的产物。（磺化， 酰基化）
萘环取代反应 实例
H2SO4
>150oC
HO 3S Cl
CH 3
Cl2 I2 （催）
CH3
NO2
稠环化合物一般不 发生側链卤化，因 为环本身活泼
CH3
HNO3-HOAc
• 富勒烯的出现，为化学、物理学、电子学、天文学、材
料科学、生命科学、和医学等学科开辟了崭新的研究领域， 意义重大(高四P194~195小字部分)。 • C60的发现者Robert F C、Harold W K、Richard G S等三人 荣获1996年Nobel化学奖。
5.10 芳烃的来源 (1) 从煤焦油分离
• 双烯合成：
O + O O
二甲苯
O O O
传统加热，90min，

反应条件：微波辐照，1min，产率90%；
+
CO2CH3 CH3O2C
对二甲苯 MW，4min
CH3O2C
CO2CH3
反应条件：微波辐照，4min，产率87%；
传统加热，4h，产率67%
其它稠环芳烃
• 不完全由苯环稠合的稠环芳烃 例如苊和芴,它们都可以煤焦油洗油馏分中得到.
①易进行亲电取代反应，不易加成、氧化，具有特殊稳定性； ②氢化热或燃烧热表明其有离域能； ③核磁共振谱中有环流效应。 苯、萘、蒽、菲都含苯环，都有多个p轨道肩并肩形成的离域的 大π键，都有芳性； 而环丁二烯和环辛四烯却化学性质活泼，不具有芳香性。
问题：有芳性的化合物一定要含有苯环吗？ 答案：不一定!!
5.9 富勒烯(fullene )
富勒烯(fullerene)亦称为足球烯，是由C60、C70、C50等一类化合物 的总称. C60的结构特点： ① 60个碳原子以 20 个 六 元 环 及 12 个五元环连接成 似足球的空心对 称分子； ② C-C之间以sp2 杂化轨道相结合， 在球形的表面有 一层离域的 π 电子 云。
位 位 位
∴ 萘分子中亦有离域现象，单、双键键长趋于平均化（但未完全 平均化）。
萘的性质
(3) 萘环上二元取代反应的定位规则
通过下列实例来说明萘环上的亲电取代反应规律。
例1： OCH3 OCH3
1
硝化
上甲氧基的o-、p上 位
未活化 活化
NO2
4-硝基-1-甲氧基萘
2
例2： 未活化 活化
煤焦油 隔绝空气加热 煤 焦炭 分馏
苯、甲苯、二甲苯、萘... ...
(2) 从石油裂解产品中分离
石油裂解制乙烯、丙烯时的副产品。
(3) 芳构化√
环烷烃或烷烃在铂催化下脱氢形成芳烃。 ——铂重整 (自学)。
5.11 多官能团化合物的命名
• 分子中含有两种或两种以上官能团的化合物称为多官能团化合物。 • 命名时遵守官能团优先次序规则、最低系列原则和大小顺序规则。
2
O
O

COOH
AlCl3
Zn-Hg HCl
COOH
Br COOH NO2
CH3
浓H2SO4
CH3
Br2 Fe
CH3
Br 混酸 O2N

CH3
Br
SO3H
CH3
SO3H
CH3
SO3H
Br COOH NO2
H2O/H+ 180 C
o
O2N
Br KMnO4 O2N
Br
C6H6 + C6H5CH2OH + H2SO4
+
环庚三烯 正离子
环辛四烯 二负离子
环丁二烯 二正离子
2 有
2 有
6 有
6 有
6 有
10 有
具有芳香性的离子也属于非苯芳烃。
(3) 并联环系
与萘、蒽、菲等稠环化合物相似，对于非苯系的稠环化合物，
如果考虑其成环原子的外围π电子数，也可用Hü ckel规则判 断其芳香性。
例如，下列分子是典型的非苯芳烃。其外围π电子数符合Hü ckel规 则，具有芳香性；也可将其看成是由环庚三烯正离子和环戊戊二 烯负离子稠合而成：
• 分子轨道能级图可说明。
简化分子轨道法对单环共轭多烯分子MO能级的计算结果：
（虚线圆的半径为2β）
ÖÖ · ü Ö ì Ö Ö Ö ÖÖ · ü Ö ì Ö
·± Ö ÖÖ p Ö× Ö ÖÖ ÖÖ ·
·ÖÖÖ Ö
·Ö Ö ì ÖÖ
± Ö
·ÖÖÖ Ö
·ÖÖÖ Ö
3 Î Þ
4 Î Þ
5 Î Þ
6 Ó Ð
7 Î Þ
8 Î Þ
当π电子数为奇数(4n+1)时，CnHn为自由基；
当 π电子数为6,10… 时，符合 Hü ckel规则， p 电子全部填满成键轨道，
CnHn有芳香性； 当π电子数为4,8…(4n)时，不符合Hü ckel规则，非键轨道上各有一未 成对p电子，CnHn为双自由基，有反芳香性。 注意：环辛四烯可稳定存在(b.p152℃)，这是由于C8H8为非平面结构。
活泼性次之 位， 最不活泼 位， 2,3,6,7 位 ， 最活泼 9,10
蒽
菲
蒽和菲分子中都有键长平均化的倾向，但键长并未完全平均化， 其每个苯环的离域能小于萘，更小于苯：
∴芳香性：苯＞萘＞菲＞蒽 !
5.7.2 其它稠环芳烃
蒽与菲的反应大多发生在9,10位上。
• 氧化：
K2CrO7+H2SO4
A. 官能团优先次序规则：
高P197表5-7
将排在前面的官能团做为母体； 排在后面的官能团做为取代基。
B. 最低系列原则：
• 选择含主官能团、取代基最多的最长碳链为主链，从靠近主官能 团的一端开始编号。 • 编号时，要使取代基的位次和最小。
C. 大小次序规则：
• 大小次序规则见高P47~48烯烃的Z,E-命名法。 • 有多个取代基或官能团时，其列出顺序遵守“大小次序规 则”，较大的基团后列出。
6-甲基-5,10-亚乙基-1,2-苯并蒽
10-甲基-1,2-苯并蒽
(2) 致癌烃中的菲衍生物
2-甲基-3,4-苯并菲
1,2,3,4-二苯并菲
5.8 芳香性
5.8.1 Hü ckel规则
5.8.2 非苯芳烃 芳香性的判断 (1) 轮烯 (2) 芳香离子 (3) 并联环系
5.8 芳香性
芳香性的三个标志：
C=CH2
H+
C6H5
C CH3 CH2=C(CH3)Ph CH3
(箭头所指方向为电子云流动的方向!)
CH3 C CH2 CH3 C Ph CH3
CH3 + H
C C
CH3 CH2
-H+
CH3
C C
CH3 CH2
CH3
C6H5
CH3
C6H 5
5.8.2 非苯芳烃 芳香性的判断
非苯芳烃——符合Hü ckel规则，具有芳性，但又不含苯环的烃。
(1) 轮烯
轮烯——单环共轭多烯，一般指成环碳原子数≥10的单环共轭多烯。
[18]Â Ö Ï ©
HH H HH H
Æ Ã ½ æ ½ á ¹ pµ ç × Ó Ê ý £ º 18 û º · Ï 4n+2¹ æ Ô ò (n=4) Ð · Ó ¼ Ï ã Ð ÔÖ
+
艹 奥
x C m
P193 习题5.24 应用Huckel规则判断下列化合物、 离子和自由基是否有芳香性？ (1)
(2)
-
无
(4)
无
(3)
无
+
(6)
-
-
有
(5)
有
+

无
P202 (二十四) 按照Huckel规则， 判断下列各化合物或离子是否具有芳香性。 (1)
(2)
Cl
第五章 5.7 稠环芳烃 5.7.1 萘 (1) 萘的结构
X－射线衍射结果：萘分子中，18个原子共平面。
0.142nm 0.136nm 0.140nm 0.139nm
芳烃
芳香性
通常： C-C键长：0.154nm C=C键长： 0.134nm
7 6
8
1 2 3
5
4
其中： 1,4,5,8 2,3,6,7 9,10
NHCOCH3
NO2
硝化
NHCOCH3 +
1-硝基-2-乙酰氨基萘 (主) 1 2
NHCOCH3 NO2
3-硝基-2-乙酰氨基萘 (次)