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1、第四章芳香烃第1节苯及其同系物一苯的结构二命名三性质四定位效应第2节稠环芳香烃一萘二蒽和菲三致癌芳香烃第3节Hückel规则第四章芳香烃第一节苯及其同系物(一、苯的结构)一、苯的结构(一)苯的Kekulé结构式简写为：第一节苯及其同系物碳为4价上页下页首页有人提出质疑:按照这个结构,苯的二溴代物应有两种.结构式溴代和但实际上只得到一种!预期的1,3,5-环己三烯键长数据134pm147pm第四章芳香烃第一节苯及其同系物(一、苯的结构)上页下页首页120o120o(二)苯分子结构的现代解释120o
2、139pm环状大π键苯分子中6个C都是sp2杂化,每个C都以3个sp2杂化轨道分别与2个相邻的C和1个H形成3个σ键,构成平面正六边形碳环结构。每个C还有1个未杂化的p轨道，均垂直于碳环平面而相互平行。每个p都可与2个相邻C的p侧面重叠，形成一个包含6个原子6个π电子的闭合“大π键”。第四章芳香烃第一节苯及其同系物(一、苯的结构)上页下页首页结构及性质特征：所有原子共平面；形成环状大π键碳碳键长全相等;环稳定、难加成、难氧化、易取代第四章芳香烃第一节苯及其同系物(一、苯的结构)上页下页首页虽然苯
3、的结构在今天已得到完全阐明,但苯的结构式仍然采用当初Kekulé提出的式子。或用圆圈代表环闭大π键的苯结构式。苯的结构也可以用两个Kekulé结构式的共振式或共振杂化体表示。第四章芳香烃第一节苯及其同系物(一、苯的结构)上页下页首页第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、命名)二、苯及其同系物的命名苯环上的氢原子被烃基取代后，所得产物为苯的同系物。可分为一烃基苯、二烃基苯和多烃基苯等。命名时，一般以苯作母体，将其它烃基作为取代基，称“某苯”。甲苯(toluene)异丙苯(isopropylbenze
4、ne)上页下页首页间-二甲苯1,3-二甲苯m-二甲苯m-xylene对-二甲苯1,4-二甲苯p-二甲苯p-xylene二烃基苯有三种异构体，用邻或1,2-；间或1,3-；对或1,4-表示；邻-二甲苯1,2-二甲苯o-二甲苯o-xylene第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、命名)上页下页首页具有三个相同烃基的取代苯也有三种异构体。如:连-三甲苯1,2,3-三甲苯偏-三甲苯1,2,4-三甲苯均-三甲苯1,3,5-三甲苯(1,2,3-trimethylbenzene)第四章芳香烃第一节苯及其同系物(
5、二、命名)上页下页首页12351-乙基-5-丙基-2-异丙基苯(1-ethyl-2-isopropyl-5-propylbenzene)若苯环上连接不同的烷基时，烷基名称的排列顺序按“优先基团”后列出的原则，其位置的编号应将简单的烷基所连的碳原子定为1-位，并以位号总和最小为原则来命名。第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、命名)上页下页首页另外，IUPAC还规定，保留俗名的芳烃如甲苯、二甲苯、苯乙烯等作为母体来命名。对叔丁基甲苯4-t-butyltoluene第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、
6、命名)上页下页首页芳烃分子去掉一个氢原子剩下来的原子团叫芳基，可用Ar－代表。苯基(phenyl)或Ph-苯甲基或苄基(benzyl)第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、命名)上页下页首页苯环上连接复杂烷基或其他官能团,则可把侧链当作母体,苯环当作取代基,称作“苯某”。2-苯基丁烷(2-phenylbutane)苯乙烯(phenylethene)(E)-5-甲基-2-苯基-2-己烯(E)-5-methyl-2-phenyl-2-hexene第四章芳香烃第一节苯及其同系物(二、命名)上页下页首页第
7、四章芳香烃第一节苯及其同系物(三、性质)三、苯及其同系物的性质苯及其同系物均不溶于水，易溶于乙醚、四氯化碳或石油醚等有机溶剂。相对密度几乎都小于1。苯及其同系物一般都有毒性，长期吸入它们的蒸气，会损害造血器官及神经系统，因此在操作时需注意采取防护措施。上页下页首页由于苯环具有环闭大p键结构，故其化学性质与饱和烃和不饱和烃都有显著不同。苯环相当稳定，不易氧化，不易加成，但易发生取代反应。这些都是芳香族化合物的特性,称之为芳香性。第四章芳香烃第一节苯及其同系物(三、性质)上页下页首页(一)苯的亲电取
8、代反应(electrophilicsubstitution)苯环π电子的高度离域形成一个富电子体系,对亲电子试剂能起提供电子的作用,易发生亲电取代反应。卤代反应硝化反应磺化反应烷基化反应酰基化反应*第四章芳香烃第一节苯及其同系物(三、性质)上页下页首页2.H+离去,形成取代产物，这时中心碳由sp3又转为sp2,恢复芳香结构。1.亲电试剂(E+)带正电性的部分进攻苯环,生成σ配合物。中心碳由sp2转为sp3,芳香结构被破坏。s配合物动画模拟：苯环上的亲电取代反应机制第四章芳香烃第一节苯及其同系物(
