《苯与芳香烃》PPT课件

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1、第五章苯和芳香烃第一部分芳香性及亲电取代反应主要内容芳香族化合物的特性——芳香性苯环的卤代反应苯环上的硝化反应苯环上的磺化，苯磺酸的去磺酸基及其合成中的应用苯环上的Friedel-Crafts烷基化反应苯环上的Friedel-Crafts酰基化反应及在合成中的应用芳环的氯甲基化反应和Gattermann-Koch反应目标要求1.掌握芳香族化合物结构、命名及芳香性的概念2.掌握苯环的亲电取代反应及应用3.掌握Friedel-Crafts反应及机理4.掌握氯甲基化反应和Gattermann-Koch反应芳香族化合物及芳香性芳香

2、族化合物(AromaticCompounds)：一些具有特殊稳定性和化学性质的环状化合物。--------苯及其衍生物芳香族化合物类型Hückel规则：平面型环状分子环状共轭体系有4n＋2个电子E.Hückel,1931芳烃杂环芳烃非苯芳烃离子型芳烃满足Hückel规则历史上苯的表达方式1825年法拉第发现了苯；1934年，德国化学家测得其分子式为C6H6。对苯结构的种种猜测1865年，Kekule提出苯环结构：单、双键交替的六元环结构存在的问题1苯环有三个C=C,但不易加成，环异常稳定．2如果为单双键交替体系，苯环应为

3、不等边六边形，实验证明，6个C-H键完全等长．苯分子结构的近代观点现代物理实验方法测定表明：苯为平面六边形，6个C-C键等长，键角均为120°。苯的结构平面型分子C－C完全相等苯的结构表达方式或表达的是同一分子（苯的1,2－二溴代产物只有一个）苯的芳香性苯的氢化热低（稳定）－208.5kJ/mol(actual)－358.5kJ/mol(expected)150kJ/mol(difference)－119.5kJ/mol－230kJ/mol额外稳定性：共振能苯的DH（氢化热）为208.5kJ/mol（环己三烯）芳香性：芳香

4、族化合物具有的特殊稳定性及特殊的化学性质(难加成,难氧化,易取代)苯的化学性质较为稳定与亲电试剂发生取代反应，而不发生加成反应与烯烃相比较，苯环性质不活泼，非常稳定。不反应一些能与烯烃反应的试剂Br取代了H芳香族化合物命名简介以苯为母体Ph：苯基（phenyl)烷基苯卤代苯硝基苯溴苯氯苯甲苯异丙苯简写苯环为取代基苯乙烯苯甲醛苯乙酮苯乙炔苯甲酸苯甲醚苯胺苯磺酸多取代苯的命名多取代时母体选择次序(课本P21-22)：二个基团相对位置表示方法4－氯苯甲醛对氯苯甲醛p－氯苯甲醛(para)p－ClC6H4CHO1,2－二溴苯邻二溴

5、苯o－二溴苯(ortho)o－Br2C6H43－硝基苯甲酸间硝基苯甲酸m－硝基苯甲酸(meta)m－NO2C6H4COOH简写多个基团时用数字表示相对位置其它情况2－羟基－4－氨基苯甲酸2－苯基庚烷苯基为取代基甲基苄基胺苯环上的亲电取代苯环的性质分析与亲电试剂反应分析有p电子，象烯烃与亲电试剂反应（主要性质）不饱和，可加成被氧化剂氧化失去芳香性，较难发生（失去芳香性）（恢复芳香性）加成取代不利有利苯环上的亲电取代机理通式s-络合物常见的几类苯环上的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Friedel-Cr

6、afts反应（傅－克反应）苯环上的卤代反应机理亲电中心与自由基取代反应的区别芳环上的卤代在合成上的重要性是芳环引入卤素（Cl、Br）的主要方法之一（其它引入方法：课本第12章重氮盐法）。Ar－X是合成其它类型的化合物的重要中间体芳环的氟代和碘代方法（一般不采用）（其它方法：课本第12章重氮盐法）苯环上的硝化反应机理无H2SO4时反应很慢浓H2SO4作用：产生NO2除去生成的水硝化反应在合成上的重要性制备硝基苯类化合物（炸药）转变为苯胺衍生物2,4,6-三硝基甲苯(TNT)苯胺类化合物的主要制备方法含硝酸97.5%,水2%

7、,氧化氮0.5%苯环上的磺化反应磺化反应去磺酸基反应苯磺酸注意：磺化反应是可逆的苯环的磺化机理(逆向为去磺酸基机理）Eact1接近Eact2磺化亲电试剂磺化反应及苯磺酸衍生物的重要性合成苯磺酸衍生物由磺酸转化为其它衍生物合成洗涤剂(有机强酸，固体）TsOH，对甲基苯磺酸亲油端亲水端磺酸酯磺酰胺磺化反应可逆性在合成上的应用例一：直接氯代用磺化法保护2－氯甲苯（得混合物）（得纯产物）保护对位去除保护基例二：直接硝化：苯酚易被氧化苦味酸在有机合成上，可以利用磺化反应是可逆反应，把芳环上的一个位置保护（占位）起来，再进行其它反应，

8、待反应后再把稀硫酸加到产物中加热水解脱去磺基。苯环上的烷基化反应（Friedel-Crafts烷基化反应）机理正碳离子证据Lewis酸催化剂其它催化剂：SnCl4,FeCl3,ZnCl2,TiCl4,BF3等35%65%苯环烷基化其它方法问题：正碳离子的产生途径还有那些？例思考题：完成上述两例反应的机理