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四川大学有机化学ppt


O
+ (CH 3CO2O) AlC3l
COC3 H + CH3COOH
=
=
=
=
O
+
O AlC3l
O
O
C CH=CHCOOH
3、F-C烷基化与F-C酰基化反应的异同点:
相同点: a. 反应所用cat. 相同;反应历程相似。 b. 当芳环上有强吸电子基(如:-NO2、-COR、-
CN等)时,既不发生 F-C 烷基化反应,也不发生 F-C
NO2 NO2+
6%
NO2 +
NO2 1%
NO2 NO2
93%
3. 磺化:
浓H2SO4 , 或发烟H2SO4
25 。 C , 45 。 C
SO3H 发烟H2SO4 , 90。C
SO3H SO3H
例: CH3
浓H2SO4 回流
CH3 SO3H +
CH3
反应温度 ,有利于 对位产物的生成。
SO3H
SO3H
与脂肪烃和脂环烃相比,芳香烃这种比较容易进行取 代,而不容易进行加成和氧化的化学特性,称为芳香性。
单环芳烃 苯
CH 2CH 3
CHCH 3 CH 3
乙苯
异丙苯
CH=CH 2 苯乙烯
苯系芳烃
联苯 联苯
对三联苯
多环芳烃 稠环芳烃


非苯芳烃
多苯代脂烃
CH 2 二苯甲烷
环戊二烯 环庚三烯

负离子 正离子
Z―基团可分为两类: 1.第一类定位基(即邻对位定位基)
R R''
R
R
R' R''
R''
R'
R'
二、命名 1.基的概念 芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用 Ar表示。重要的芳基有:
苯基, 用Phф或 表示
CH2 (C6H5CH2-) 苄基(苯甲基),用Bz表
2.一元取代苯的命名
a 当苯环上连的是烷基(R-),-NO2,-X等基团时,则以苯 环为母体,叫做某基苯。
H + Br+ Fe4B - r
Br + HBr + FeBr3
二、 硝化:
+
H O N 2O +H3 O HSO H O N 2O +H4 -SO
+
H O N 2O +H 2 S4O
H + N 2O +H 3 O + +H4 -SO
H
H 3+ N 2 H 2 S O 4O + N 2+ O H 3 O + + 2 H 4 -
+ R C X
COR +HX
常用的酰基化试剂:RCOX、( RCO)2O、RCOOH。
5. 氯甲基化:
+(H 3C + 3 H H C l 无 O Z2 水 n ) 3 ClCH +H 2 O 2C
该反应的应用价值在于:—CH2Cl可以顺利地转变为—CH3、—CH2OH、 —CH2CN、—CHO、—CH2COOH、—CH2N( CH3)2等基团。
其反应历程可表述如下:
+ E+
E+
π 络合物
H +E
σ 络合物
E + H+
+ E+
E+
π 络合物
H +E
H +E
σ 络合物
H
+
E
E + H+
+H E
由亲电试剂的进 攻而引起的取代反应, 称为亲电取代反应。
下面列举几个实 例加以说明:
一、 卤代:
BrBr+ Fe3Br BrBF r e3Br
+ Br BrFe3Br
+ 浓H2SO4
+ H2O
4. Friedel – Crafts反应 (1) F – C 烷基化反应:
+RXA3lX
R +HX
常用的cat. :无水AlCl3、FeCl3、ZnCl2、BF3、H2SO4等。
常用的烷基化试剂:R X 、C=C 、R OH。
(2) F – C 酰基化反应:
=OA 3lX
OH
NH 2
COOH
COOH NH 2
Cl
OC 3 H
NO 2 HO
NO 2
Cl
SO 3H
3-硝 基 -5-羟 基
对 氯 苯 酚对 氨 基 苯 磺 酸间 硝 基 苯 甲 酸 苯 甲 酸
2-甲 氧 基 -6氯 苯 胺
芳 烃 的 来 源 及制法
1. 卤代:
亲电 取 代 反 应
+ X2
Fe X3 或Fe
酰基化反应。 c. 当芳环上取代基中的-X或-CO-处于适当的位
置时,均可发生分子内反应。如:
C3H C2C H2C HC 3 HAl3Cl
ClCH 3CH
C3H 分 子 内 烷 基 化 C3H C3H
O
=
C2C H2C H2H CClAl3Cl
分 子 内 酰 基 化
=
O
不同点:
a. 烷基化反应难以停留在一取代阶段,往往得到的是多元
C2C H3HKM 4/n 3O H O +
COOH
苯环较稳定,不易氧化,故用该法可将苯和烷基苯区别开来。 无论烷基侧链的长短,其氧化产物通常都是苯甲酸。 没有α- H 的烷基苯很难被氧化。
脱氢反应

H + H 7 0 0 ~ 8 0 0 C
+ H 2
脱氢反应从广义上看也属于氧化反应。
C 2 C H 3 H 5 6 0 F ~ 2 6 O 0 3 0 e 。 C
室温下即可进行。
也有人认为起作用的是 +SO3H。
2H 2 S4O H 2 O +S3 H O +H4 -SO
实际上,在浓H2SO4中,也能产生SO3 。
2 H 2 S 4OS 3O + H 3 O ++ H 4 - S
四、 F-C烷基化与F-C酰基化
1、 F-C烷基化:
R X + A 3 lX R + A l X 4 - R + + A 4 - l
苯胺
苯乙烯
3,3-二甲基-4-苯基己烷
3.二元取代苯的命名 取代基的位置用邻、间、对或1,2; 1,3; 1,4表示。
CH 3 H3C
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
H3C
OH
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯 邻甲基苯酚
(1,2-二甲苯) (1,2-二甲苯) (1,2-二甲苯) ( o-二甲苯) ( m-二甲苯) ( p-二甲苯) ( o-甲基苯酚)
CH(C 3)2H CH 2CH 2CH 3 +
( 主)
( 次)
+ CH 3CH 2COClAl C 3 l
COC 2CHH 3 Zn-Hg
HCl
CH 2CH 2CH 3
c. 烷基化反应易发生歧化 反应,而酰基化反应则不发生歧 化反应。
CH3Cl AlC3 l
CH3
CH3 +
CH3 歧化
CH3 +
重点与难点 亲电取代反应、取代基的定位效应是本章的重点。
难点主要体现在对芳香性的理解及对取代基的定位效应 的判断和应用。
概述
芳烃,也叫芳香烃,一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。 芳香二字的来由最初是指从天然树脂(香精油)中提取而得、 具有芳香气的物质。 现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物,它们不一 定具有香味,也不一定含有苯环结构。 芳香烃具有其特征性质——芳香性(易取代,难加成,难氧 化)。
苯的分子式为:C6H6,其C / H与乙炔类似 ,为 1∶1, 可见它具有高度的不饱和性,因而,应发生下面的反应:
KMn4O ,煮 沸
Br2 ( 加 成)
这就是说,要破坏苯环体系是比较困难的。
然而,苯环上的氢原子却容易被取代,如:
H3N + 2 S4 O H O 5 0 ~ 6 0 。 C
N 2O 淡 黄 色 油 状 物 , 苦 杏 仁 味
加成反应
1. 加氢反应:
+3H 2 1 8 0 ~ 2 1 0 N 。 C ,1 8 M iP a
2. 加氯反应:
+ 3 Cl2
紫外光
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
六氯化苯
氧化反应
1. 苯环氧化:
+ 9 O2
V2O5 。
O =
O
400 ~ 500 C
=
O
顺丁烯二酸酐
2. 烷基苯的氧化( 侧链氧化 ):
取代的混合物;而酰基化反应却可以停留在一取代阶段。
CH3Cl A lC3 l
CH3
CH3Cl
A lC3 l
CH3 CH3
CH3
CH3
COC3H
CH3COCl A lC3 l
C H3C O C l A lC3 l
难以进行
b. 烷基化反应,当R≥3时易发生重排;而酰基化反应则不
发生重排。如:
+ CH 3CH 2CH 2Cl Al C 3 l
单环芳烃
❖ 学习要求 ❖ 概述 ❖ 苯的结构 ❖ 单环芳烃的异构和命名 ❖ 芳 烃 的 来 源 及制法 ❖ 单环芳烃的化学性质 ❖ 苯环上取代反应的定位规则 ❖ 苯环上的亲电取代反应及其反应历程
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