当前位置:
文档之家› 有机化学课件——第六章 芳香烃
有机化学课件——第六章 芳香烃
(2)多苯代脂肪烃
二苯基甲烷
1,2-二苯基乙烯
1-苯基-2-对甲苯基乙烯
(3)稠环芳烃
8 7
6 5
1
8
27
36
4
5
3
4
2
9 10
9
1
5
8
1
26
1
7
2
37
10 4
8
10 9
6
5 43
位: 1,4,5,8 位: 2,3,6,7 位: 9,10
萘 蒽
菲
第二节 苯的结构
苯的芳香性 一、凯库勒结构式 二、苯分子结构的近代概念
第六章 芳香烃
第一节 芳香烃的分类、构造异构及命名 第二节 苯的结构 第三节 单环芳烃的物理性质 第四节 单环芳烃的化学性质 第五节 苯环上亲电取代反应历程 第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律 第七节 多环芳烃 第八节 非苯芳烃
第一节 芳香烃的分类、异构及命名
一、分类 二、构造异构及命名
一、分类
CH2Cl
CH3
氯
甲
CH3 + HCHO + HCl 无水 ZnCl2
CH3 NH3
基
化
KCN
CH2NH2 CH3
反 应
—
反加 应特
曼 科 赫
CH2Cl CHO
+ CO + HCl AlCl3 CuCl
CH2CN
芳环上有强吸电子基,反应均不发生。
二、加成反应
1、催化加氢 2、加氯
1、催化加氢
2、加氯
(3)取代基复杂时
取代基复杂时或取代基上有官能团时,可以把支链 看作母体,苯环作为取代基。例如:
2-甲基-3-苯基丁烷 2-苯基-2-丁烯
苯乙炔
苯乙烯
几种取代基
2、多环芳烃
(1)联苯类 (2)多苯代脂肪烃 (3)稠环芳烃
(1)联苯类
联(二)苯
对联三苯(1,4-联三苯)
间联三苯(1,3-联三苯) 4,4‘-二苯基联苯(联四苯)
溶解度:苯及其同系物多数为液体,不溶于水,易溶于有 机溶剂。
相对密度:单环芳烃的相对密度小于1,但比同碳数的脂 肪烃和脂环烃大,一般在0.8-0.9。
沸点:苯的同系物中每增加一个CH2单位,沸点平均增高约 25℃,含同碳数的各种异构体的沸点很接近;
熔点:在同分异构体中,结构对称的异构体具有较高的熔 点
第四节 单环芳烃的化学性质
一、取代反应 二、加成反应 三、氧化反应
一、取代反应
1、卤代反应 2、硝化反应 3、磺化反应 4、烷基化反应 5、酰基化反应
1、卤代反应
苯的卤代 烷基苯的卤代
苯的卤代
烷基苯的卤代
2、硝化反应
3、磺化反应
苯的磺化和氯磺化 烷基苯的磺化 磺化的可逆性
苯的磺化和氯磺化
三、氧化反应
第五节 苯环上亲电取代反应历程
一、通式 二、反应历程
一、通式
二、反应历程
1、生成π-络合物和σ -络合物 2、质子的离去
1、生成π-络合物和σ -络合物
2、质子的离去
sp2 + E+
sp3
sp2
H
E
E+
-H+ +E
亲电试剂
络合物
用极限式表示中间体:
H
E
+
+
络合物
产物
H
+H
E
E
第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律
一、电子效应 二、两类定位基 三、定位规律的解释 四、定位规律的应用
一、电子效应
电子效应
给电子诱导效应(+I) 诱导效应
(I) 吸电子诱导效应(-I)
pπ共轭
共轭效应 ππ共轭 (C)
超共轭效应
σ-π共轭 σp 共轭
诱导效应:σ电子的偏移。用→表示。
δδδ+ δδ+ δ+ δ-
邻氨基苯甲醛
三元取代物的表示方法
1)三基团相同时,为: 1,2,3-(连) 1,2,4-(偏) 1,3,5-(均)
连三甲苯 1,2,3-三甲苯
偏三甲苯 1,2,4-三甲苯
均三甲苯 1,3,5-三甲苯
2)三基团不同 时, ① 先定主管能团并编号为1; ② 取代基位号尽可能小; ③ 写名称, 次序规则小的基团优先。
烷基苯的磺化
磺化的可逆性
除水、加过量苯有利于正反应; 稀酸、加热有利于逆反应;
4、烷基化反应
烷基化反应的特点
反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3
CH3CH2+ + H
+
CH2CH3 + AlCl4-
CH3CH2+ + AlCl4H
+
CH2CH3
CH2CH3
+ HCl + AlCl3
[讨论]
二元取代物的表示方法
1)两基团相同时,有三种异构体:邻(o)、间(m)、对(p)
邻二甲苯 1,2-二甲苯 o-二甲苯
间二甲苯 1,3-二甲苯 m-二甲苯
对二甲苯 1,4-二甲苯 d-二甲苯
2)两基团不同时,主管能团与苯环一起作母体, 另一个作取代基。
OH
Cl
间氯苯酚
CH3
CHO NH2
SO3H
对甲苯磺酸
苯的芳香性
苯的不易加成、不易氧化、容易取代和碳环异常 稳定的特性,不同于一般不饱和化合物的性质, 总称为方向性。
二. 苯的结构和表达式
C6H6
不反应
KMnO4 H+
C6H6 Br2
Br2 CCl4
FeBr3
C6H5Br
不反应
H H
H
H
平面分子, 正六边形,
sp2
碳碳键长均等:140pm ; 键角 120o
芳香烃
单环芳烃
多环芳烃
联苯类 多苯代脂肪 稠环芳烃
二、构造异构及命名
1、单环芳烃 2、多环芳烃
1、单环芳烃
(1)取代基简单时 (2)二元取代物及三元取代物 (3)复杂基团或不饱和基团取代时 (4)几种取代基
(1)取代基简单时
以苯为母体,烷基为取代基。例如
(2)二元取代物及三元取代物
二元取代物的表示方法 三元取代物的表示方法
H
Csp2 , C-C 键和C-H 键;
p轨道, 键 ;
电子云分布在平面上下;
H
环闭共轭体系;
能量降低稳定、键长平均化。
一、凯库勒结构式
二、苯分子结构的近代概念
(一)价键理论对苯结构的处理 (二)分子轨道理论对苯结构的处理
(一)价键理论对苯结构的处理
(二)分子轨道理论对苯结构的 处理
第三节 单环芳烃的物理性质
+
CH3 CH3
CHCH2Cl
AlCl3
?
亲电试剂是烷基正离子,伴随碳正离子重排. 常用的催化剂:路易斯酸、质子酸; 烷基化试剂:卤代烷、 烯、醇等。
烷基化反应的特点
(1)易异构化 (2)易多烷基化 (3)卤代烯烃、卤代苯不能发生 (4)可逆、易歧化
反应局限性:含吸电子的特点
5、酰基化反应
可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯:
酰基化反应的特点
酰基化反应的特点
(1)不易异构化 (2)不易多酰基化 (3)卤代烯烃、卤代苯不能发生 反应的局限性: 芳环上有吸电子基如: 硝基、羰基等
不发生F-C酰化反应。
5. 氯甲基化与加特曼-科赫反应
+ HCHO + HCl 无水 ZnCl2