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有机化学第六章(高职高专)


键体系。
α 8
β7
α 1

β6 5 α
3β 4α
萘的一元取代物只有两种,二元取代物两取代 基相同时有10种,不同时有14种。
2.萘及衍生物的命名
C2H5
CH3
C2H5
SO3H
1,6-二乙基萘 ; 4-甲基-1-萘磺酸
Br Br
1-溴萘 2-溴萘 α-溴萘 β-溴萘
3.萘的性质
(1) 取代反应 萘的取代反应较易发生在α位。
⑤烷基化试剂也可是烯烃或醇。例如:
+ CH2 CH2 AlCl3 + CH2CHCH3 H+
OH
C2H5 CH(CH3)2
(2) 酰基化反应
O + CH3C
Cl
AlCl3
O CH3 + CH3 C O AlCl3
CH3 C O
C CH3 + HCl O
CH3
C CH3 + CH3COOH
O 甲基对甲苯基酮
环的α位。如:
NO2
混酸
ห้องสมุดไป่ตู้NO2 NO2
NO2
+
NO2
二、其它稠环芳烃
8 91
7
2
9 10
8
1
6
37
2
5 10 4
65 43

3,4-苯并芘


所以,也可用下式表示苯的结构:
第四节 单环芳烃的物理性质
苯和同系物一般为无色液体,不溶于水,易溶 于有机溶剂,相对密度大多为0.86~0.93。
熔点除与相对分子质量有关外,还与结构的对 称性有关,通常结构对称性高的化合物,熔点较高。 芳香烃一般都有毒性,长期吸入它们的蒸气,会损 害造血器官及神经系统。
第五节 单环芳烃的化学性质
一、取代反应
1. 卤代反应
+ Cl2
FeCl3 或 Fe
+ Br2 Cl
+ Cl2
FeBr3 或 Fe
FeCl3 或 Fe
Cl + HCl
Br + HBr
Cl
Cl
Cl +
+ HCl
Cl
烷基苯的卤代
CH3Cl
CH3
+ Cl
CH3 + HCl
苯氯甲烷 苯二氯甲烷 苯三氯甲烷
CrO3,CH3COOH 10~15 ℃
O
O
V2O5
O
400~500℃
O
(1) 环上有邻对位定位基
由于邻对位定位基的致活作用,取代发生在同环,
并且第二个基团进入这个定位基的邻对位中的α位。
例如:
CH3
CH3
混酸
CH3 混酸
NO2 NO2
CH3
(2) 环上有间位定位基
由于间位定位基的致钝作用,取代主要发生在异
此反应中应注意以下几点: ① 常用的催化剂是无水AlCl3,此外 FeCl3、BF3、 无水HF、SnCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化 作用。 ② 当引入的烷基为三个碳以上时,引入的烷基 会发生碳链异构现象。例如:
+ CH3CH2CH2Cl AlCl3
CHCH3 + HCl CH3
H
或简写为
H
苯的分子模型
二、苯分子结构的价键观点
现代物理方法表明,苯分子是一个平面正六边 形构型,键角都是120°,碳碳键长都是.1397nm。
H 0.1397nm
120°
H
H
120°
H 0.110nm H
0.1397nm H
正六边形结构 所有的原子共平面 C-C键长都是0.1397nm C-H键长都是0.110nm 所有键角都是120°
COOH
三、加成反应
Ni,P + 3H2
180~250 ℃

+ 3Cl2 50℃
Cl H
H
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl H ClH
六六六
第六节 苯环上亲电取代反应的定位规则
一取代苯有两个邻位,两个间位和一个对位, 在发生一元亲电取代反应时,苯环上原有取代基决 定了第二个取代基进入苯环位置的作用,也影响着 亲电取代反应的难易程度。我们把原有取代基决定 新引入取代基进入苯环位置的作用称为取代基的定 位效应。原有取代基称为定位基。
1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯 3-叔丁基甲苯
(邻二甲苯) (间二甲苯) (对二甲苯) (间叔丁基甲苯)
第二节 多官能团化合物的命名
1.按照“官能团的优先次序”表,选择优先官能 团为母体,将与母体官能团相连的苯环上的碳原子 编号为1; 2.根据“最低系列”原则,给苯环上的其他碳原 子编号; 3.最后按“较优基团后列出”将取代基的名称和 位次写在母体名称之前即得全名。例
酰基化反应的特点:产物纯、产量高。
二、氧化反应
1.苯环氧化
苯环一般不易氧化,在特定激烈的条件下,苯环可 被氧化破环。例如:
O
2
+ 9O2
V2O5 450℃
HCC
2 H
C
C
O + 4H2O + 4CO2
O
2.侧链氧化
CH3
KMnO4 H+
COOH
CH2CH3 CH(CH3)2
K2Cr2O7 H+
COOH 间苯二甲酸
①卤化
+ Cl2 FeCl3
Cl + HCl
②硝化
混酸 30~60℃
NO2
③磺化
80℃
+ 浓 H2SO4
160 ℃
SO3H SO3H
(2)还原反应
萘比苯易加成,在不同的条件下,可发生部 分或全部加氢。
H2,Ni 加热,加压
H2,Ni 加热,加压
1,4-二氢萘
十氢化萘
(3)氧化反应
萘比苯易氧化
O
SO3HSO3H
CH
CHCH3 CH3
2-甲基2--4甲-苯基基-4己-苯烷基己苯烷甲酸苯甲酸 苯磺酸苯磺酸
COOH
SO3H
CH CH2
苯乙烯
基己烷 苯甲酸
苯磺酸
苯乙烯
2.二元取代苯的命名
取代基的位置用邻、间、对或1,2; 1,3; 1,4 表示。
例如:
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
C(CH3)3
第一节 芳烃的分类与命名
一、芳烃的分类
1、单环芳烃 如:
2、多环芳烃 如:
苯 联苯
3、稠环芳烃
如:

二、芳烃的命名
苯基,用ph表示。
CH3 (C6H5CH2-)苄基(苯甲基)
CH3
邻甲苯基(2-甲基苯基)
1.一元取代苯的命名
(1)当苯环上连的是简单烷基或环烷基(R-),-NO2, -NO, -X等基团时,则以苯环为母体,叫做” 某某苯”。 例如:
2.间位定位基
使新引入的取代基主要进入原基团间位(间位 产物大于50%),且钝化苯环,使取代反应比苯难 进行。
B
B 的定位能力次序大致为(从强到弱)
-NR 3, -NO2, -CF3 , -CCl3, -CN, -SO3H
-CHO, -COR,-COOH, -CONH2。
二、取代定位效应的应用
1. 指导选择合成路线
在此反应中,浓硫酸除了起催化作用外,还是脱水剂。
NO2 + 发烟HNO3
浓H2SO4 100℃
NO2 + H2O NO2
烷基苯比苯易硝化
CH3 + HO NO2 30℃
CH3
CH3
NO2 +
+ H2O
NO2
3.磺化反应
80℃
+ HO SO3H
SO3H + H2O
SO3H + H2SO4(发烟) 200~250℃
“母体官能团优先次序”表: -NO 、-NO2 、 -X、 -R、 -OR、>C=C<、 -C≡C- 、 -NH2、 -OH、-SH、 -OH(醇)、 -COR、-CHO、 CN、-CONH2(酰胺)、 -COX(酰卤)、-COOR (酯)、-SO3H、 -COOH
CHO
1
6
2
5 4 3 OCH3
CH2CH2CH3 CH3
正丙苯
甲苯
NO2 硝基苯
Cl 氯苯
(2)当苯环上连有-COOH,-SO3H,-NH2,-OH,
-CHO,-CH=CH2或较复杂-R等基团时,基团为母体,则把
苯环作为取代基,叫做”苯某某”。例如:
CH3CCHH2C3CHHC2HC2HCCHHC2HC3HCH3 CH3 CH3 COOHCOOH
例1:
CH3
COOH
必须先氧化后硝化
CH3
KMnO4
H+ ,
NO2
COOH
混酸
COOH NO2
例2:
C2H5 NO2
C2H5Cl AlCl3
C2H5
H2SO4
C2H5
混酸
SO3H
C2H5
水解
NO2
SO3H
C2H5 NO2
第七节 稠环芳烃
一、萘
1.萘的结构
平面结构,所有的碳原子都是sp2杂化的,是大π
原因:反应中的活性中间体碳正离子发生重排,产生 更稳定的碳正离子后,再进攻苯环形成产物。
CH3CH2CH2Cl AlCl3
CH3CH2CH2 重排 CH3CHCH3
③烷基化反应不易停留在一元阶段,通常在反应中有 多烷基苯生成。
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