《苯和芳香烃》PPT课件

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1、第6章苯和芳香烃(BenzeneandAromaticHydrocarbon)本章重点讲解：1.芳香烃的分类和命名——掌握2.苯环的结构——理解3.苯环的化学性质——掌握4.苯环的亲电取代反应定位规则——掌握5.萘的化学性质——了解6.非苯芳香烃和休克尔规则——掌握6.1芳香烃的分类和命名一取代苯1.苯为母体2.苯为取代基6.1.1单环芳烃二取代苯1.两基团相同有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)2.两基团不同主管能团与苯环一起作母体，另一个作取代基。间氯苯酚对甲苯磺酸邻氨基苯甲醛邻氯苯甲醚间甲苯酚对甲苯甲酸几个实例三取代苯1.三基团相同1,2,3-(连)1,2,4

2、-(偏)1,3,5-(均)2.三基团不同: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。当分子中有多个官能团时，排在前面的官能团总是主官能团。官能团的顺序为：-COOH>-SO3H>-COOR>-CONH2>-CN>-CHO>-COR>-OH>-NH2>-C=C->苯环>-R>-X>-NO2连三甲苯偏三甲苯间三甲苯2-氨基-5-羟基苯甲醛3-氨基-5-溴苯酚3-硝基-2-氯苯磺酸6.1.2多环芳烃1.多苯代脂肪烃三苯甲烷1,2-二苯乙烯2.稠环苯香烃（见6.4）知识扩展孔雀石绿是有毒的三苯甲烷类化学物，既是染料，也是杀菌剂，可致癌。孔雀石

3、绿是绿色碱性染料，用于染羊毛，丝，皮革等。对脂鲤和鲶鱼等海产来说，孔雀石绿有高度毒性、高残留等副作用，故使用时，通常只下一半份量。它是带有金属光泽的绿色结晶体，可用作治理鱼类或鱼卵的寄生虫、真菌或细菌感染，对付真菌Saprolegnia特别有效，渔场的鱼卵会感染这种真菌。孔雀石绿也常用作处理受寄生虫影响的淡水水产。6.2苯环的结构凯库勒(kekule)结构式：平面分子正六边形碳碳键长均等：140pm；键角120度Csp2,C-C键和C-H键;p轨道形成大键；电子云分布在平面上下；环闭共轭体系；能量降低稳定、键长平均化。结构稳定，难加成、难氧化、易取代苯环的结构苯环

4、的结构模型苯环上碳原子的杂化轨道和P轨道6.3苯环的化学性质6.3.1苯环上的亲电取代反应亲电试剂络合物络合物产物1.卤代反应卤素的活性为：F2>Cl2>Br2>I26.3苯环的化学性质2.硝化反应3.磺化反应苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取代除水、加过量苯有利于正反应；稀酸、加热有利于逆反应；可作位置保护基用于有机合成6.3苯环的化学性质4.傅-克(Friedel-Crafts)反应1）傅-克烷基化反应反应机理6.3苯环的化学性质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。反应局限性：含吸电子基的芳烃不发生

5、F-C反应6.3苯环的化学性质2）傅-克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。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。6.3苯环的化学性质Clemmensen还原法Zn-Hg/HCl6.3.2苯环上取代反应的定位效应及反应活性1.定位效应o+p=40%+20%=60%m=40%苯环上已有基团对第二个取代基进入位置产生制约作用1）邻对位定位基（Ⅰ类定位基）致活的邻对位定位基(除卤素外)-X为致钝的邻对位定位基2)间位定位基(1)与苯环相连的原子有极性双键；(2)与苯环相连的是带正点荷的原子或强的吸电子基，如：-CCl3-CF

6、3-NR3，-NO2，-CCl3，-CN，-SO3H，-CHO，-COR，-COOH，-COOR，-CONH2等强致钝基中等致钝基弱致钝基2.活化与钝化作用及定位效应的解释硝化反应的相对速率1.024.56×10-80.033稳定性：(2)>(1)>(3)d—(-0.017)d—d—(-0.011)d+(+0.001)d—(-0.003)d—d—(-0.002)(0.00)邻-对位定位基一般为供电子基，使苯环邻位和对位电子密度增加，亲电取代主要在邻位和对位发生，且反应比苯容易。卤苯中卤原子是致钝基,但却是第一类定位基(共轭效应控制定位)：Cld+(+0.043)d+d+(

7、+0.028)d+(+0.116)pπ间位定位基一般为吸电子基，使苯环的电子密度降低，尤其使邻位和对位电子密度降低更多，间位降低的相对较少,亲电取代主要在间位进行,且反应比苯要难.d+(+0.058)d+d+(+0.052)d—(-0.001)3.二取代苯的定位效应1）原有取代基定位效应一致，第三个取代基进入它们共同确定的位置。2）两个取代基定位效应相矛盾，由基团致活能力顺序判断第三个基团取代的位置。①两个基团不同类，定位效应受邻对位取代基控制。②两个取代基为同一类，受致活能力较强的基团控制。③.两个取代基定位效应接近，难预测