芳烃
2018/8/23
+ HX
卤代反应历程（以溴代为例）
Br2 + FeBr3
Br Br FeBr
Br Br
δ
δ
FeBr3
Br H + Br
+
溴分子在FeBr3的作用下发生极化
R R FeBr3
R
Br H
生成芳正离子 Br + H R
脱去质子
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3. 磺化反应
SO3H H2SO4, SO3 , 30－50 。C 180 。C CH3 + H2SO4 苯磺酸 CH3 CH3 SO3H + SO3H 0。C 100 。C
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苯的共振式
Dewar 苯 (1) (2) (3) (4) (5)
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§8.2
芳烃的异构现象和命名
主官能团 当化合物分子中含有2个以上官能团 和取代基时，按下列顺序确定主官 能团。
－NO2、－X、－OR、－R、－NH2、 －OH、－COR、－CHO、－CN、－CONH2、 －COX、－COOR、－SOH、－COOH、－NR3＋
Cl H Cl H Cl H
H
Cl
Cl H Cl H
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3.氧化
O2/V2O5 385－400 C
。
O C OH C OH O O C OH
O － H 2O O O
O2, 生物氧化 CH3
CH3
O3
C OH O CH3 O3 O3
CH3 O3
H2O/Zn
OO
OO
CH3CCCH3 +2 HCCH 1,2-丁二酮 乙二醛 O OO 2CH3CH2CH + HCCH 丙醛 乙二醛
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举例
CH3
CH3 CCH2CH2CH2CH3 CH
CH CH2
2-甲基-2-苯基己烷
三苯甲烷
苯乙烯（乙烯苯）
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二、二取代苯的命名
1.
2个取代基相同：1,2-、邻、o-; 1,3-、 间、m-; 1,4-、对、p.
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 （1,2-二甲苯） （1,3-二甲苯） （1,4-二甲苯） （o-二甲苯） （m-二甲苯） （p-二甲苯）
+
H+
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4. Friedel－Crafts（傅－克）反应
A）烷基化
＋ C2H5Br 无水AlCl3 C2H5 + HBr
•催化剂 Lewis酸： •FeCl3、SnCl4、
Cl
和 H2C CHCl
•ZnCl2 、 HF、H2SO4
•H3PO4、BF3
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不能作为芳烃烷基化的试剂
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芳烃：具有芳香性的碳氢化合物。包括苯型芳烃
和非苯型芳烃。 芳香性：1）具有稳定的环系；2）易于亲电取代， 难于亲电加成，即有“饱和”性。 通常所说的芳烃是指苯系芳烃。
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分类
HC 单环芳烃： 如： CH2 苯乙烯
按环数
多环芳烃
联苯 多苯代脂肪烃 CH 三苯甲烷
稠环烃 萘 蒽
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缺乏实验 支持
1925年，Robinson建议用表示苯的结构
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二、苯分子结构的价键解释
苯的平面正六边形构型 C：SP2杂化
H
H
0.1 39 7n m
H
120。 H H H
苯分子中的键：C-H,C-C
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苯分子中的骨架
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苯分子的键
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共振能
共振杂化体能量比参与共振的任 何一个极限结构的能量都低，由 于共振降低的能量称为共振能
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RESONANCE LOWERS THE ENERGY OF A MOLECULE OR ION RESONANCE STRUCTURES -O -O O C O C OC OO O O E
-80℃
H C2H5 CH3 H3C BF4C渡态3 过渡态1 位 能 E1 + E+ E+ E + H+ E2 E3
E H
反应进程
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1.硝化反应
NO2 + HONO2 H2SO4 55－60
。
C
+ H 2O
NO2 NO2 95。C
NO2+
H2O NO2 + HSO4 Slow NO2+ + H2O H3O+ + HSO4+ H3O+ 2HSO4- NO2
NO2 H
3 SP
NO2
+ H+
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NO2+是有效的亲电试剂，硫酸在反 应中不是脱水剂。
O N O
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2. 卤代反应
催化剂：Fe粉或FeX3
X + X2 Fe or FeX3 卤苯 CH3 + X2 Fe or FeX3 CH3 CH3 X + X
Resonance –在固定的分子 骨架上电子密度的重新分布，产生 稳定结构，用 符号表示 Tautomerism – (H+)在分子中两个位 轩的平衡排列，用表示
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1,3-丁二烯的共振式
CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH (1) CH CH (3) CH CH (5) CH CH (7) CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH (2) CH CH (4) CH CH (6) CH2 CH2 CH2
4). 速度控制产物和平衡控制 产物
CH3 CH3Cl, AlCl3 0C CH3 速度控制 CH3 AlCl3 100 C CH3
CH3
CH3
平衡控制
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烷基化试剂除卤代烃外还有：
＋ CH3CH2OH H2SO4 CH2CH3 + H2O
+ CH2
CH2
AlCl3/HCl 95 C AlCl3/HCl 95 C
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菲
§8.1 苯的结构
一、苯的Kekule式 1825年，Faraday从照明气中分离得到 1865年，Kekule提出了苯的环状构造式
H H C C H C H
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C C C
H
简写为：
H
苯Kekulé式的正确性
1.一取代产物只有一种
X
2.加3molCl2
3 Cl2
CH3 AlCl3 2
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CH3 CH3 +
3). 重排(如何制得正烷基苯？)
+ CH3CH2CH2Cl AlCl3 18__80 C 异丙苯 65－69％ 正丙苯 3.5－31％ CH(CH3)2 + CH2CH2CH3
_
因为一级正丙基正离子重排为 更稳定的二级异丙基正离子： CH3CHCH2 H 正丙基正离子 2018/8/23 重排 CH3CHCH3 异丙基正离子
2-氨基-5-羟基苯甲醛
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三、芳基
芳烃分子中去掉氢原子所剩下的部分， 用Ar表示。
CH2 C 6H 5 Ph或 苯基
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C6H5CH2 Bz 苯甲基或苄基
§8.3 单环芳烃的化学性质
一、亲电取代反应
＋ E+Nu－ HNO3 X2 H2SO4 RX、R+ RCOX、(RCO)2O
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＋ H2O
43% 13％
53% 79％
特点：1）可逆反应，除水，加过量苯有利于 正反应，稀酸加热有利逆反应；2）磺 酸基 可被硝基、卤素取代 应用：如制备纯邻氯甲苯
CH3
CH3
Cl (纯）
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磺化反应历程
O S O S
O
O
O
O
O H
O
SO3-
O S
S
O
O
O
SO3H
CH2CH3
CH(CH3)2
+ CH3CH CH3 + CH3C
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CH2
H2SO4 CH2
C(CH3)3
or (CH3)3COH
B). 酰基化
O CR + HCl 烷基苯基酮 ( RCOOH)
1共振式中原子的排列组合是相同的，不 同的是电子排列，PAI电子或未共用电子 对移动，弯箭头表示电子转移。 2共振式中成对电子数或未成对电子式应 相等。 3中性分子可表示为电荷分离式，但电子 转移与电负性一致。
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共振结构对杂化体的影响
1具有相同稳定性的共振结构参与形成的 共振杂化体特别稳定，共振效果显著， 反之由能量差别较大的共振结构杂，共 效果不明显 2参与共振的极限结构越多，共振杂化体 稳定 3越是稳定的共振结构对杂化体贡献最大
氢化热 120kJ/mol 208kJ/mol 离域能 120× 3－208＝152（kJ/mol）
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四、苯分子结构的共振论解释 1. Resonance（共振的基本概念）
共振是经典结构的叠加组成共振杂化体， 经典结构叫作极限结构、共振结构
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书写共振式的规则
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CH3
2. 2个取代基不同
确定主官能团，主官能团与苯环一起作母体， 另一个作取代基。
