2019年 胡宏纹-第八章ppt课件.ppt

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1、第五章芳烃芳香性的概念和芳香化合物的定义:第三阶段：将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。芳烃是芳香族碳氢化合物的简称，亦称芳香烃。第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化和物。第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。芳香烃特点是：5)环外质子的NMR信号出现在低场。1)高度不饱和性。2)不易进行加成反应和氧化反应，易进行取代反应。3)成环原子间的键长趋于平均化。4)环型π电子离域体系由4n+2个π电子构成，即符合Hückel规则。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：这就是说，

2、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：芳烃分类：芳香烃单环芳烃多环芳烃苯系芳烃非苯芳烃联苯稠环芳烃多苯代脂肪烃苯乙苯异丙苯苯乙烯联苯对三联苯萘蒽菲二苯甲烷环戊二烯负离子环庚三烯正离子薁§8.1苯的结构历史上苯的表达方式:棱形结构式棱晶烷Kekul’e式双环结构式杜瓦苯向心结构式对位键结构式余价结构式8.1.1Kekule’式1825年法拉第发现了苯。1857年凯库勒提出碳四价。1858年凯库勒提出苯分子具有环状结构。1865年提出摆动双键学说。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。

3、例如，容易起加成反应与氧化反应，但实验证明在一般情况下苯不易与Cl2或Br2加成，也不被KMnO4所氧化。8.1.1Kekule式（2）苯的邻位二元取代物应有两种异构体，但实际上只有一种。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。但实验证明苯环是一个正六边形结构，环中的碳碳键长是完全相等的。+H2+120KJ/mol+3H2+QQ=3×120=360KJ/mol实验值：苯的氢化热=208KJ/mol实验值比理论值低（360﹣208=152KJ/mol）说明苯分子中不是由三个双键组成，而应该是比环己烯更稳定的物质。8.1.

4、2苯的稳定性苯的氢化热低（稳定）－206kJ/mol(actual)－356kJ/mol(expected)150kJ/mol(difference)－118kJ/mol－230kJ/mol额外稳定性：共振能氢化热:苯（环己三烯）轨道杂化理论苯环所有碳原子都是采用SP2杂化，每个碳原子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。每个碳原子的未参与杂化的P轨道都垂直于碳环的平面。相邻的两个P轨道彼此从侧面重叠，开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。现代物理方法证明：苯分子C6H6：正六边形、共平面键角

5、120°键长0.140nm（C-C:0.154nm；C=C:0.134nm）一、碳原子的sp2杂化能量ψ2ψ3ψ1ψ4ψ5ψ6价键理论：苯的结构式：或或苯分子的轨道结构共振论对苯分子结构的解释:环己烯环己二烯环己三烯苯氢化热（kJ/mol）119.5231.8119.53=358.5208.5(测定)(测定)(根据假设计算)(测定)每个C=C的平均氢化热119.5115.9119.569.5（kJ/mol）从整体看：苯比环己三烯的能量低358.5-208.5=150kJ/mol（苯的共振能）苯比环己二烯的能量低231.8-208.5=23.3kJ/mol8.1.3

6、苯的共振式和共振能苯的结构小结苯的表示方法：或（1）苯是一个正六边形的平面分子，键长、键角平均化；（3）π电子高度离域，6个π电子在基态下都在成键轨道内，故体系的能量降低，而使苯环稳定。（2）电子云分布在苯环的上方和下方；§8.2苯及其衍生物的异构、命名和物理性质(1)单取代(2)二取代（三种）邻（o-）间（m-）对（p-）8.2.1苯衍生物的异构和命名（1）以苯环为母体，烷基作取代基，称为某烷基苯。例如：（2）当苯环上连有两个或两个以上取代基时，可用阿拉伯数字或邻、间、对等字样表示。例如：(3)若烃基的碳链较长或烃链上含有多个苯环时，一般把苯作取代基，烃作母体。2

7、,3-二甲基-1-苯基己烷三苯甲烷CHCH3CH2CH2-CH—CH-CH2CH3CH3（4）苯环上有-OH、-NH2、-SO3H、-CHO、-COOH时，有专门名称苯酚苯甲醛苯磺酸苯甲酸苯胺OHNH2COOHSO3HCHO(5)有多种官能团时，作母体优先顺序为：（排前作母体，排后作取代基）4-氨基-3-羟基苯磺酸213564NH2-OHSO3H-COOH、-SO3H、-COOR、-COX、-CONH2、-CN、CRO、-OH、-NH2-CHO、2-氨基-5-羟基苯甲醛3-氨基-5-溴苯酚8.2.2苯及其衍生物的物理性质§8.2苯及其衍生物的异构、命名和物理性质