有机化学第六章芳香烃

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1、有机化学ORGANICCHEMISTRY第六章芳香烃CHAPTER6ARENES第一节芳香烃的分类和命名6.1Classesandnomenclatureofarenes分类（Classesofarenes)芳烃苯系芳烃非苯系芳烃单环芳烃多环芳烃联苯和联多苯多苯代脂肪烃稠环芳烃如：如：如：联苯三苯甲烷萘命名(Nomenclatureofarenes)一烃基苯的命名如果取代基为简单的烷基，命名时以苯为母体，烷基为取代基，即命名为：“烷基名称”+“苯”。如：如果苯环侧链上有不饱和键或苯环上烷基较复杂，命名时则把苯环当作取代基。如：甲苯异丙苯乙苯CH3C2H5CH(CH3)2苯乙烯苯乙

2、炔-CH=CH2-C≡CHCH3CH2CH2-CH—CH-CH2-CH3CH32,3-二甲基-1-苯基己烷多烃基苯的命名若苯环上连有三个以上的取代基，一般都用阿拉伯数字来表示取代基的位置，命名时最小的取代基编号为1，然后将其他取代基位号按尽可能小的方向循苯环编号。但如果苯环上三个取代基相同，也可用文字表示其相对位置。如：对二甲苯p-二甲苯1,4-二甲苯H3C--CH3间二甲苯m-二甲苯1,3-二甲苯-CH3CH3邻二甲苯o-二甲苯1,2-二甲苯CH3CH31,2,3-三甲苯连三甲苯1,2,4-三甲苯偏三甲苯1,3,5-三甲苯均三甲苯-CH3H3C-CH3-CH3CH(CH3)2C

3、H2CH3-CH3H3C-CH3-CH3CH3CH31-甲基-2-乙基-5-异丙基苯2-乙基-5-异丙基甲苯常见的芳基多官能团化合物的命名①先选择母体，常见官能团作母体的优先次序为：②从作为母体的基团开始编号,并使其他取代基编号较小。苄基(苯甲基)：PhCH2-芳基：-Ar苯基：-Ph、–C6H5、φRCH2-甲苯基：CH3-C6H4--COOH、-SO3H、-COOR、-COX、-CONH2、-CN、-C-RO、-OH、-NH2、-C≡C-、-C=C-、-OR、-Ar、-X、-NO2-CHO、COOH-OHSO3HNO2NH2OCH3-OH苯甲酸硝基苯间甲氧基苯酚4-氨基-3-

4、羟基苯磺酸第二节苯的结构6.2Structureofbenzene凯库勒式(Keküléformula)凯库勒（Kekülé）于1865年首先提出苯的结构式：但凯库勒结构式不能说明苯的全部特性，它的主要缺点有：（1）分子中有三个双键，应该具有烯烃的性质。（2）苯的邻位二元取代物应有两种异构体。XXXX（3）苯分子中有三个C=C和三个C—C键长应不相同，这样苯环就不是一个正六边形。（4）氢化热应当是环己烯的三倍。氢化热(kJ/mol)：119.5231.8208.5苯分子结构的近代概念(modernconceptionofbenzene)苯环所有碳原子都是采用sp2杂化，每个碳原子

5、以三个杂化轨道分别与相邻的碳原子和氢原子形成三个σ键。0.139nm120°每个碳原子的未参与杂化的p轨道都垂直于碳环平面。相邻的两个p轨道彼此从侧面重叠，形成一个封闭的共轭体系，这个封闭的共轭体称为大π键，由于π电子高度离域，从而使键达到完全平均化。小结苯的结构苯是正六边形的对称分子，六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上，π电子云分布在这个平面的上下两边。苯分子中并不存在凯库勒式所表示的间隔的碳碳双键和碳碳单键，而是形成了一个电子云密度平均化了的没有单、双键之分的大π键。苯分子中由于形成了大π键，其能量要比三个孤立的双键低，从而使苯环具有特殊的稳定性。苯的表示方法：或第三节芳烃

6、的物理性质6.3Physicalpropertiesofarenes苯及其低级同系物都是无色带有特殊气味的液体，易燃，燃烧时产生带黑烟的火焰。不溶于水，易溶于有机溶剂，如乙醚、CCl4、石油醚等非极性溶剂。相对密度小于1，比分子量相近的烷烃和烯烃的相对密度大。苯及其同系物具有一定的毒性，吸入过量苯蒸气，急性中毒引起神经性头昏，并可发生再生障碍性贫血，急性白血病；慢性中毒造成肝损伤。有的稠环芳烃对人体有致癌作用。第四节苯环上的亲电取代反应6.4Electrophilicsubstitutiononbenzenering卤代反应(halogenations)苯的卤代卤素：Cl2、Br

7、2催化剂：Fe、FeX3+Br2FeBr355~60℃+HBrBrClCl+Cl2+FeCl355~60℃ClClCl55%39%烷基苯的卤代取代发生在侧链上的反应属于自由基取代，与烯烃一样，只取代α氢。如：+Cl2FehνCHCl2Cl2Cl2hνhνCH2ClCCl3CH3++HBrCH3ClCH3ClCH2CH3+Cl2Cl-CH-CH3hνCH(CH3)2+Cl2Cl-C(CH3)2hν反应机理2Fe+3Br22FeBr3Br2+FeBr3Br++FeBr4-++FeBr