有机化学第六章芳烃陈青

《有机化学第六章芳烃陈青》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章芳烃(Aromatichydrocarbon)16.1凯库勒式6.2苯的稳定性、氢化热和苯的结构6.3苯衍生物的命名6.4苯衍生物的物理性质6.5芳烃的还原反应6.6苯的亲电取代反应6.7苯环上取代反应的定位效应及反应活性6.8烷基苯侧链的反应6.9烯基苯6.10联苯6.11稠环芳烃6.12芳香性和休克尔规则6.13非苯芳香化合物内容苯的结构和稳定性苯和萘衍生物的命名两类不同性质的基团定位规则解释苯的亲电取代反应烷基苯侧链的反应其他反应萘和其他稠环芳烃的反应要点芳烃是芳香族碳氢化合物的简称，是芳香族化合物的母体。通式CnH2n-6。大多数芳烃都含有苯的六碳环结构，

2、少数虽不含苯环，但其结构，性质与苯环相似。芳烃特有的结构使得芳环不易发生加成、氧化反应，而易起取代反应(芳香性）。概述46.1凯库勒式由元素分析，分子量测定，苯的分子式为：C6H6性质：①易取代，不易加成②一取代物只有一种③邻二取代物只有一种为了解释这些性质，1865年德国化学家凯库勒提出苯是碳碳链首未相连的环状结构，环中三个单键，三个双键相间。满足碳四价5苯这种结构说明了为什么苯的一元取代产物只有一种，原因如下：6根据这种结构苯的二元取代产物似乎应有两种，原因如下：但是实际上苯的二元取代产物只有一种。7为了解释该问题，凯库勒又假定，苯分子的双键是不停地迅速来回移动，故

3、有两种结构（I）和（II）存在。它们迅速互变，不能分离出来。（I）（II）8凯库勒结构不完善：①不能解释为什么苯分子的不饱和度为4，如此之大，却不发生类似于烯烃和炔烃的加成反应。②由物理方法测定的苯分子中碳碳键长为0.139nm,比正常的碳碳单键(0.154nm)短,比正常的碳碳双键长(0.134nm)键长介于碳碳单键与碳碳双键之间，完全平均化，按照凯库勒式，分子中碳碳单键与碳碳双键交替，而这两个键长是不等的。由凯库勒结构式不能说明这一点。9苯容易发生取代，产物中仍保留了苯环，说明苯的异常稳定性。苯的稳定性还可从它的低氢化热值得到证明。H＝-120kJ/molH＝-

4、208kJ/mol理论值：-360kJ/mol苯的氢化热比理论值低152kJ/mol，说明苯比假定的环己三烯要稳定152kJ/mol。6.2苯的稳定性、氢化热和苯的结构H＝-232kJ/mol理论值：-240kJ/mol10氢化反应是放热反应，那么脱氢反应是吸热反应。脱去两个氢原子形成一个双键需要117～126kJ/mol的能量。H＝-23kJ/mol说明1,3-环己二烯脱去一分子氢后，变成了比环己三烯远为稳定的结构。凯库勒结构式不能解释苯的异常稳定性。故凯库勒式不能代表苯分子的真实结构。11苯的结构为：近代物理方法测定苯的结构（1）6个碳组成一个平面正六边形，6个

5、氢与6个碳都在同一个平面上。（共平面性）（2）所有键角都是120°。（3）碳碳键键长为0.139nm。0.139nm120°12苯的结构的近代观念(1)杂化轨道理论：6个碳原子以sp2杂化成键，形成6个C-Cs-键、6个C-Hs-键。一个位于平面上面，一个位于平面下面，经能量计算，这是一个很稳定的体系。每个C原子上所余下的p轨道与分子平面垂直、相互交盖，形成一个“环闭”大π键，即形成环闭共扼体系。形成的π电子云像两个连续的面包圈,13(2)分子轨道理论分子轨道理论认为：苯分子在形成σ键后，每个碳原子都还有一个未参加杂化的p轨道，它们可经线形组合成六个分子轨道，即ψ1、ψ

6、2、ψ3、ψ4、ψ5、ψ6。它们除都有一个共同的界面——碳原子所在的平面外，ψ1没有界面，能量最低；ψ2、ψ3各有一个界面，它们是简并的，能量相等，但能量比ψ1高。ψ1、ψ2、ψ3都是成键轨道。其余的都是反键轨道。14ψ1ψ2ψ3ψ4ψ5ψ615(3)共振论解释苯分子的结构：通常用两种方法表示苯分子的结构：强调π电子云的平均分布（分子轨道离域式）注意：是A和B的共振杂化体（价键式）意义：苯的环状结构的提出，是芳香族化合物发展的一个里程碑。苯分子的结构是A和B的共振杂化体，A和B完全等价，稳定性相同，二者参与形成的共振杂化体特别稳定。166.2苯衍生物的命名1.基的命名p

7、h-phenyl苯基Ar-Aryl-芳基对甲苯基苄基phCH2-17甲苯乙苯异丙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯1,2-二甲苯1,3-二甲苯1,4-二甲苯o-二甲苯orthom-二甲苯metap-二甲苯para2.烷基取代的苯以苯为母体：181,2,3-三甲苯1,2,4-三甲苯1,3,5-三甲苯连三甲苯偏三甲苯均三甲苯193.结构复杂的化合物以苯作为取代基：苯甲醇苯甲酸苯乙烯2-对异丁基苯基丙酸2-(4-异丁基苯基)丙酸20排在后面的基团为母体，如苯胺、苯酚、苯甲醛、苯磺酸、苯甲酸等。只作取代基①选母体，使母体编号为1，其他作为取代基②编号③较