芳香性
OH CH3
A (C4H8) + B (C2HOCl3)
AlCl3
H3 Cபைடு நூலகம்
SO3H
OH
CH3
Cl3CCHCH2C=CH2
Cl3CCHCH=CCH3
C
Cl CH3 CH3C(OC2H5)3 Cl2C=CHCHCCH2COOCH2CH3 Cl CH3 CH3CH2ONa C2H5OH Cl
D
COOCH2CH3
MeLi CH3OCH2CH2OCH3
[C10H6]2- 2Li+
+ C 2Li
- 78 C
o
7-1 A的结构简式: 7-2 B的结构简式:
7-3 B的结构简式:
7-4 B是否具有芳香性?为什么?
(以上各2分)
2009年全国高中学生化学竞赛(初赛)第10题 (15分) 高效低毒杀虫剂氯菊酯(I)可通过下列合成路线制备:
10-3 由化合物E生成化合物F经历了 每步反应的反应类别分别是 。
步反应,
10-4 在化合物E转化成化合物F的反应中,能否 用NaOH/C2H5OH代替C2H5ONa/C2H5OH
溶液?为什么?
10-5 (1) 化合物G和H反应生成化合物I、N(CH2CH3)3
和NaCl,由此可推断: H的结构简式 H分子中氧原子至少与 个原子共平面。
第32章 芳香性
(P.736-744)
休克尔规律 芳香性的判断标准
1. 芳香性和休克尔规律
休克尔规律(4n+2规律)(只计算π分子轨道的能级)
当π电子数= 4n+2(n≥ 0)时,所有π电子正好填满成键轨 道,环多烯烃的能量比相应的直链多烯烃低;环具有芳香性, 热力学稳定性好; 当π电子数= 4n(n≥ 1)时,p电子除了填满成键轨道外, 还有两个在非成键轨道上,环多烯烃的能量反而比相应的直 链多烯烃高;环具有反芳香性或非芳香性,热力学稳定性差; 简化分子轨道法:用顶角向下的内接正多边形表示,计算平 面环多烯烃的π分子轨道的能级
一般来讲,结构上需满足三点:
a. 具有环闭的共轭体系 b. 有环状离域的π电子云(平面性或近平面性) C.共轭π电子数符合4n+2规律
C60足球烯(富勒烯)
富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。它们 是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球 形或椭球形结构的共轭烯。
C60中每个碳原子以sp2杂化轨道和相邻三个碳原子形成三个 σ键 , 分别为一个五边形的边和两个六边形的边。三个σ键不是 共平面的,键角约为108°或120°,整个分子为球状。每个碳原 子用剩下的一个p轨道互相重叠形成一个含60个π电子的闭壳层电 子结构,因此在近似球形的笼内和笼外都围绕着π电子云。分子 轨道计算表明,足球烯具有较大的离域能; 具有芳香性。
芳香性的分子或离子
环烯烃
π电子数 4 4+2 4+4 4+2 4+2
稳定性 << 开链烯烃 >>开链烯烃 接近开链烯烃 >>开链烯烃 >>开链烯烃
是否具芳香性 反芳香性 芳香性 非芳香性 芳香性 芳香性
2. 芳香性和芳香族化合物的判据:
1.能量标准——热力学稳定性好; 2.几何标准——键长“平均化”; 3.波谱特征——1HNMR谱:明显的抗磁性环 流(环状离域的π电子); 4.化学反应性——化学性质上倾向于保持原 有的π电子结构(易取代难加成)。
第7题 (8分) 1964年,合成大师Woodward提出了利用化合物A (C10H10)作为前体合成一种特殊的化合物B(C10H6)。化合物A有 三种不同化学环境的氢,其数目比为6:3:1;化合物B分子中所 有氢的化学环境相同,B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微 秒,在常温下不能分离得到。三十年后化学家们终于由A合成
10-6 芳香化合物J比F少两个氢,J中有三种不同化学 环境的氢,它们的数目比是9 2 1,则J可能的结构 为(用结构简式表示):
E
Cl COONa NaOH C2H5OH Cl CH3 Cl COOCH2 Cl
F H
+ N(CH2CH3)3 + NaCl O
G
I
10-1 (1) 化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不 存在几何异构体。
请写出 A、B的结构简式
(1分)
10-2 化合物E的系统名称 (2分)
化合物I中官能团的名称 (2分)
请思考:
1. 为什么[10]-轮烯没有芳香性? 而1,6-亚甲基[10]-轮烯
具有芳香性?
2. [14]-轮烯,[18]-轮烯,[22]-轮烯;[8]-轮烯,[10]-轮
烯, [12]-轮烯, [16]-轮烯;哪些具有芳香性? 3. 环戊二烯的酸性和水和醇相当(pKa=16 ),为什么? 4.其他有芳香性的分子或离子(P.742-744)
了第一个碗形芳香二价阴离子C,[C10H6]2-。化合物C中六个
氢的化学环境相同,在一定条件下可以转化为B。化合物A转化 为C的过程如下所示:
n-C H C10H10 n-BuLi, t-BuOK, 6 14 (CH3)2NCH2CH2N(CH3)2 A
2+
[C10H6]
2K
Me3SnX C2H5OC2H5 n-C6H14