硝化反应历程
产生亲电试剂 HNO3 +2H2SO4 NO2 + H3+O + 2HSO4亲电试剂
++NO2
+NO2
NO2
- H+
p-络合物
H NO2
s-络合物
（3）磺化反应
25o + H2SO4 (发烟)
SO3H
+ H2O
苯磺酸
SO3H H2SO4 (发烟) 200~230oC
CH3
H2SO4 (发烟) 0oC
四、单环芳烃的化学性质
结构特点— 环状闭合π电子云
1. 苯环上的反应
（1）取代反应
两
（2）加成反应
类
（3）氧化反应
反
应
2. 芳烃侧链的反应
（1）卤化反应
（2）氧化反应
亲电取代反应 易于发生
很难发生
1. 亲电取代反应
（1）卤代反应
+ X2 FeX3
X + HX
+ Br2 FeBr3
Br + HBr
SO3H SO3H
SO3H
H2SO4 (发烟) HO3S 280~290oC
SO3H
SO3H
1,3,5-苯三磺酸
+
CH3 62%
CH3 SO3H
32%
磺化反应历程
2 H2SO4
SO3 + H3O+ + HSO4-
O + +S
-O3S O- Slow
H
-HSO4 Fast
O
SO3-
+ H2SO4
H3O+ Fast
不易加成— 保留稳定环 不易氧化 低氢化热
二、单环芳烃及衍生物的命名
1. 以苯为母体的简单芳烃的命名
CH3 CH3
1,2-二甲苯 (o-二甲苯)
CH3
CH3
1,3-二甲苯 (m-二甲苯)
CH3
CH3
1,4-二甲苯 (p-二甲苯)
C2H5
乙苯
CH3 CHCH3
异丙苯
2. 以苯作为取代基的命名
CHO
苯甲醛
AlCl3 CH3CH2CH2CH2
主产物
重排
CHCH2CH3 CH3
次产物
CH2CH2CH2CH3
② 易发生二（或多）取代，R是致活基团：
CH3Br AlCl3 00C
CH3 CH3Br AlCl3 00C
CH3
CH3Br
CH3 AlCl3 00C
反应会越来越容易
CH3 CH3
CH3
CH2Cl2
2
AlCl3
CH2
CHCl3
3
AlCl3
CH
③ 限制： a. PhX，C=C-X 等不能作为烷基化试剂; b. 环上有 -CN、-NO2、-COR、-NH2、-OH等不能反应。
CH3
对-氯甲苯
Cl OH
对-氨基苯酚
NH2
CH3
对-甲基苯胺
NH2
NO2
对-硝基氯苯
Cl
三、单环芳烃的物理性质
(1)色态： 苯及其同系物一般为无色液体； (2)密度： 比水轻； (3)溶解性: 不溶于水，易溶于醇、醚等； (4)熔、沸点： 比相近分子量的烷烃和烯烃高，对称性好
的晶格能较大，熔点高(如对二甲苯)； (5)苯及其同系物均有毒： 长期吸入损坏造血器官和神经系统。
239.0 kJ/mol 231.6 kJ/mol
358.5 kJ/mol - 208.0 kJ/mol = 150.5kJ/mol
共轭能
苯环结构的解释 ① 苯分子中的碳原子都是sp2杂化； ② 高度对称，6个碳原子共平面，键角均为120°； ③ 6个p轨道相互平行，形成共轭大π键，键长完全平均化
+
HF
CH3CH02C+ + AlCl4-
+
H2SOH4 CH2=CH+ 240-60CatHm2CH3
CH2CH3
H
230-245C CH2CH3
+
CH2CH3 + AlCl4-
+ HCl + AlCl3
① 可能发生正碳离子重排：
+ CH3CH2CH2CH2Cl AlCl3
CCHHC2HC2HC2HC3H2CH3 CH3
CH=CH2
苯乙烯
CH2COOH
OH
苯乙酸
苯酚
苯环上有两个或多个取代基时，按下列优先顺序：
-COOH >-SO3H > -COOR >-CONH2 > -CN > -CHO >
-COR > -OH > -NH2 > -C=C>-C6H5> -R > -X , -NO2
(总是作为取代基)
先出现的取代基与苯一起作为新的母体，其它取代基 依次列出。
反应历程 Br2 + FeBr3
+ Br+
Br+ + FeBr4- (产生亲电试剂)
Br
Br+
- H+
p-络合物
H Br
s-络合物 反应较慢，决定反应速度
注意： 主要是Cl代和Br代；因为F代太激烈，需间接制备； I代产生的HI有强的还原性，必须加氧化剂。
甲苯在不同的反应条件下生成不同的产物
CH3Cl
(140 pm) ，比C-C(154 pm)短，比C=C(134 pm)长。
sp2杂化 2s
2p
激发 2s
2p sp2杂化
2p sp2
C
C
苯的结构常用下列书写方法：
Kèkulè式
圆圈表示分子 中的大π键
电子云完全平均化 没有单双键之分
Br
只有一种单溴代苯
只有一种邻二溴代苯
Br
Br
具有特殊的稳定性 电子云在整个苯环 离域
CH3
FeCl3
+ Cl
CH3
Cl2
hν
CH2Cl
CCl3
Cl2
亲电取代反应 自由基反应
（2）硝化反应
浓H2SO4
+ HNO3
浓H2SO4
+发烟 HNO3
CH3
浓H2SO4
+ HNO3
O2N
NO2
NO2
NO2 CH3
NO2
Tபைடு நூலகம்T NO2
NO2BF4，NO2ClO4，CH3COONO2 等试剂也可以作为硝 化反应的亲电试剂。
SO3H + H2O
磺化反应是可逆反应，苯磺酸通过热的水蒸气，可水解脱去磺酸基。
（4） 傅-克反应 1）傅-克烷基化反应
AlX3
R
+ RX
+ CH3CH2Cl
+ A(ClCHl33)3COHH2SO4
0~5oC +
OH
BF3
CH2CCH(3CH3)3 + HCl
60C
傅-克烷基化反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3 CH3CH2+ +
有机化学芳香烃详解演示文稿
优选有机化学芳香烃
§3.1 单 环 芳 烃
一、苯的结构
1834年 经元素分析、分子量测定，确定苯的分子式为C6H6.
1865年 Kèkulè提出苯的结构式：
H
H
H
H
H
H
FeBr3
C6H6 + Br2
C6H5Br + HBr
只得到一种取代苯--苯中的六个H原子完全等价。
Kèkulè式被广泛接受，但仍面临下列难题：
（1）只有一种邻二溴代苯
Br
Br
（按Kèkulè式应该有两种）：
Br
Br
（2）高度不饱和的分子： 不易发生加成反应 而易发生取代反应
不易氧化 （3）特殊的稳定性： 在化学反应中保持不变
氧化热和燃烧热低
Ni + H2
Ni + H2
+ H2
Ni
氢化热
理论值 实测值
119.5kJ/mol
119.5kJ/mol