第五章芳烃芳香性

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1、第五章芳烃芳香性(一)出分子式为C9H12的单环芳烃的所有同分异构体并命名。解：(二)命名下列化合物：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)解：(1)3-对甲苯基戊烷(2)(Z)-1-苯基-2-丁烯(3)4-硝基-2-氯甲苯(4)1,4-二甲基萘(5)8-氯-1-萘甲酸(6)1-甲基蒽(7)2-甲基-4-氯苯胺(8)3-甲基-4羟基苯乙酮(9)4-羟基-5-溴-1,3-苯二磺酸(三)完成下列各反应式：解：红色括号中为各小题所要求填充的内容。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(

2、13)(14)(15)(16)(四)用化学方法区别下列各组化合物：(1)环己烷、环己烯和苯(2)苯和1,3,5-己三烯解：(1)(2)(五)写出下列各反应的机理：(1)解：(2)解：(3)解：(4)(六)己知硝基苯(Ph—NO2)进行亲电取代反应时，其活性比苯小，—NO2是第二类定位基。试部亚硝基苯(Ph—NO)进行亲电取代反应时，其活性比苯大还是小？—NO是第几类定位基？解：由于氧和氮的电负性均大于碳，在亚硝基苯中存在下列电动去的转移：所以亚硝基苯(Ph—NO)进行亲电取代反应时，其活性比苯小，—NO是第二类定位基。(七)写出下列各

3、化合物一次硝化的主要产物：解：蓝色箭头指向为硝基将要进入的位置：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)讨论：A．(10)的一元硝化产物为而不是，因为与前者相关的σ-络合物中正电荷分散程度更大，反应活化能更低：B．(13)的一元硝化产物为而不是，是因为前者的空间障碍小，热力学稳定。(八)利用什么二取代苯，经亲电取代反应制备纯的下列化合物？(1)(2)(3)(4)解：可用下列二取代苯分别制备题给的各化合物：(1)(2)(3)(4)(九)将下列各组化合物

4、，按其进行硝化反应的难易次序排列：(1)苯、间二甲苯、甲苯　　　　　　　　(2)乙酰苯胺、苯乙酮、氯苯解：(1)　间二甲苯＞甲苯＞苯　　　解释：苯环上甲基越多，对苯环致活作用越强，越易进行硝化反应。　（2）乙酰苯胺＞氯苯＞苯乙酮解释：连有致活基团的苯环较连有致钝集团的苯环易进行硝化反应。对苯环起致活作用的基团为：—NH2,—NHCOCH3且致活作用依次减小。对苯环起致钝作用基团为：—Cl，—COCH3且致钝作用依次增强。(十)比较下列各组化合物进行一元溴化反应的相对速率，按由大到小排列。(1)甲苯、苯甲酸、苯、溴苯、硝基苯(2)对二甲

5、苯、对苯二甲酸、甲苯、对甲基苯甲酸、间二甲苯解：(1)一元溴化相对速率：甲苯＞苯＞溴苯＞苯甲酸＞硝基苯解释：致活基团为—CH3；致钝集团为—Br，—COOH，—NO2，且致钝作用依次增强。(2)间二甲苯＞对二甲苯＞甲苯＞对甲基苯甲酸＞对苯二甲酸解释：—CH3对苯环有活化作用且连接越多活化作用越强。两个甲基处于间位的致活效应有协同效应，强于处于对位的致活效应；—COOH有致钝作用。(十一)在硝化反应中，甲苯、苄基溴、苄基氯和苄基氟除主要的到邻和对位硝基衍生物外，也得到间位硝基衍生物，其含量分别为3％、7％、14％和18％。试解释之。解：

6、这是－F、－Cl、－Br的吸电子效应与苄基中―CH2―的给电子效应共同作用的结果。电负性：F＞Cl＞Br＞H邻、对位电子云密度：甲苯＞苄基溴＞苄基氯＞苄基氟新引入硝基上邻、对位比例：甲苯＞苄基溴＞苄基氯＞苄基氟新引入硝基上间位比例：甲苯＜苄基溴＜苄基氯＜苄基氟(十二)在硝化反应中，硝基苯、苯基硝基甲烷、2-苯基-1-硝基乙烷所得间位异构体的量分别为93％、67％和13％。为什么?解：硝基是强的吸电子基(-I、-C)，它使苯环上电子云密度大大降低，新引入基上间位。(十三)甲苯中的甲基是邻对位定位基，然而三氟甲苯中的三氟甲基是间位定位基。

7、试解释之。解：由于氟的电负性特别大，导致F3C－是吸电子基，对苯环只有吸电子效应，而无供电子效应，具有间位定位效应。(十四)在AlCl3催化下苯与过量氯甲烷作用在0℃时产物为1,2,4-三甲苯，而在100℃时反应，产物却是1,3,5-三甲苯。为什么？解：前者是动力学控制反应，生成1,2,4-三甲苯时反应的活化能较低；后者是热力学控制反应，得到的1,3,5-三甲苯空间障碍小，更加稳定。(十五)在室温下，甲苯与浓硫酸作用，生成约95%的邻和对甲苯磺酸的混合物。但在150~200℃较长时间反应，则生成间位(主要产物)和对位的混合物。试解释之

8、。(提示：间甲苯磺酸是最稳定的异构体。)解：高温条件下反应，有利于热力学稳定的产物(间甲苯磺酸)生成。(十六)将下列化合物按酸性由大到小排列成序：(1)(2)(3)(4)(5)解：(3)＞(1)＞(5)＞(2)＞(4)各