I
+ I2 HNO 3
② 中间体碳正离子(苯鎓离子)远不及苯环稳定。 ③ 卤代要加催化剂，催化剂也可用Fe。 ④ 生成碳正离子(苯鎓离子)一步是决定反应速度的步骤。
14
⑤ 反应能线图
势 能
HX + FeX4
+ X2+ FeX3
从反应能线图也可 看出：生成碳正离 子(苯鎓离子)一步是 决定反应速度的步 骤。
重叠结果形成了一个闭合的、环状的大π键，形成的π电子 云像两个连续的面包圈，一个位于平面上面，一个位于平 面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。
4
共振论解释苯分子的结构：
A
B
苯分子的结构是A和B的共振杂化体
通常用两种方法表示苯分子的结构：
强调π电子云的平均分布
注意：是A和B的共振杂化体
意义：苯的环状结构的提出，是芳香族化合物发展的一 个里程碑。
为了解释这些性质，1865年德国化学家凯库勒提出苯是
碳碳链首未相连的环状结构，环中三个单键，三个双键
相间。
H
H
H
H
H
H
苯的结构最早由奥地利化学家洛斯密 特（Loschmidt）提出（在1861年）
2
凯库勒结构不完善： ①.不能解释为什么苯分子的不饱和度为4，如此之大，却 不发生类似于烯烃和炔烃的加成反应。 ②.假定邻位两个氢被取代，但按此式应该有两种产物：
X X
X X
但实际上只有一种。 ③.由物理方法测定的苯分子中碳碳键长为0.139nm, 比正常
的碳碳单键(0.154nm)短, 比正常的碳碳双键长(0.134nm)
3
键长介于碳碳单键与碳碳双键之间，完全平均化，由凯 库勒结构式不能说明这一点。 分子轨道理论解释苯分子的结构：
C C
C
C C
C
C为SP2杂化 所有原子处于同一平面 分子中未杂化的6个P轨道侧面交 盖重叠形成6个分子轨道
注意：–X、–NO2、–NO等只作为取代基出现在命名中，分别称为 卤素、硝基、亚硝基。
10
例： COOH
NH 2 Cl
COOH
NH 2
4-氨基苯甲酸
CHO
NO 2
4-硝基-2-氯苯胺
NO 2
Cl
NO 2
4-硝基苯甲酸
CH 3
Cl
OCH 3
Cl
4-甲氧基苯甲醛 1-硝基-2, 4-二氯苯
Cl
2, 4-二氯甲苯
CH3 o-二甲苯 ortho
CH 3
1,3-二甲苯
间二甲苯
m-二甲苯
CH 3
meta
1,4-二甲苯 p-二甲苯
H3C
CH 3
对二甲苯 para
7
3. 结构复杂的化合物 以苯作为取代基：
CH 2OH
COOH
CH CH 2
苯甲醇
CH3CHCH 2 CH 3
苯甲酸
苯乙烯
CHCOOH CH 3
2-对异丁基苯基丙酸 2-(4-异丁基苯基)丙酸
110℃,5天
NO 2
CH 3
O2N
NO 2 CH 3
CH 3
浓 H2SO4 浓 HNO 3 30℃
NO 2
+
甲苯硝化比苯容易，为什么？
5
二. 苯衍生物的命名 (Nomenclature of Benzene Derivatives) 1. 基的命名 苯基 ph- phenyl
CH 3
对甲苯基
CH 2
苄基
Ar- Aryl-
芳基
6
2. 烷基取代的苯 以苯为母体：
CH 3
CH2CH 3
CH( CH 3)2
甲苯
乙苯
异丙苯
CH3 1,2-二甲苯 邻二甲苯
第八章
芳烃 (Aromatic hydrocarbon)
一. 苯的结构 二. 芳香烃化合物的命名 三. 苯环上的亲电取代反应 四. 苯环上取代反应的定位规律 五. 烷基苯的反应 六. 多环芳烃 七. 有手性芳烃 八. 卤代芳烃
九. 芳香性、休克尔（Huckel）规律
一. 苯的结构 (Structure of Benzene) 由元素分析，分子量测定，苯的分子式为：C6H6 性质：①. 易取代，不易加成 ②. 一取代物只有一种 ③. 邻二取代物只有一种
1. 卤化反应
例：
FeCl 3
+ Cl 2 25℃
Cl
+ HCl
12
机理：
FeBr3
+ Br2 △
Br
+ HBr
Br Br + FeBr3 慢
+ Br
Br Br FeBr3
H Br
Br + Br FeBr3
H Br
H Br
H Br
13
H Br
Br FeBr3
Br
+ Br H + FeBr3
注意：① 卤代通常用Cl2、Br2 氟代太剧烈，反应难于控制。碘代则用下列反应：
8
4. 苯环上有多个不同取代基的化合物
O
原则： R NH2 OH CHO 或 C
排在后面的基团为母体
SO3H
X NO2 只作取代基
①. 选母体，使母体编号为1，其他作为取代基 ②. 编号 ③. 较优基团后列出
例：
3 4
H2N
OH
2
COOH
1
4-氨基-2-羟基苯甲酸
COOH
9
补充：对于多官能化合物，选择哪一个官能团作为化合物母体的名称， 必须遵循如下的顺序原则：
H2SO4
+ HNO 3 50℃
NO 2
+ H2O
机理：HONO 2 + 2H2SO4
NO2 + H3 O + 2HS O4
ONO
+ NO2
H NO 2
H NO 2
H NO 2
H NO 2
H
NO 2
H NO 2
17
NO2 发烟H2SO4 浓 HNO 3 90℃
NO 2
NO 2
发烟 H2SO4 浓 HNO 3
优先顺序 基团
作官能团母体名
作取代基名
1
―COOH
羧酸
2பைடு நூலகம்
―SO3H
磺酸
3
―COOR
酯
4
―COX
酰卤
5
―CONH2
酰胺
6
―CN
腈
7
―CHO
醛
8
―C=O
酮
9
―OH
醇、酚
10
―NH2
胺
11
―OR
醚
12
―C≡C―
炔
13
―CH=CH―
烯
14
―R
烃
羧基 磺基 烃氧羰基 卤甲酰基 氨基甲酰基 氰基 甲酰基 酮基、氧代 羟基 氨基 烃氧基 炔基 烯基 烃基
X + HX + FeX3
反应进程
15
⑥ 若反应条件强烈可得二取代产物
Cl FeCl 3
+ Cl 2 △
Cl
Cl
Cl
+
Cl
CH 3
CH 3
CH 3
Cl
FeCl 3
+ Cl 2 室温
+
Cl
注意：甲苯氯代比氯苯容易，为什么？ 上去基团的位置？
16
2. 硝化反应
苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下生成硝基苯
11
三. 苯环上的亲电取代反应 (Electrophilic Substitution Reactions of Benzene)
根据苯环的结构，在苯环平面的上下，有π电子云，是富 电子基团，类似烯烃，所以可与缺电子的基团，即亲电试 剂发生反应。但与烯键有区别，在苯环中，由于形成了闭 合环状共轭大π键，使苯环稳定性提高，反应中总是苯环 结构保持不变。