《有机化学芳烃》PPT课件

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1、第六章芳烃概述第一节苯及其同系物一、分类二、苯的结构三、同分异构和命名四、苯及其同系物的物理性质()()()()()()五、苯及其同系物的化学性质（）六、芳环亲电取代的定位规律（）第二节多环芳烃和非苯芳烃（）三、多苯代脂肪烃）二、联苯（）一、稠环芳烃（）四、非苯芳烃（）概述（1）芳烃：芳香族碳氢化合物的简称。（3）芳香族化合物性质上的特点：高度不饱和，但不易进行加成反应和氧化反应，易进行取代反应。低的氢化热和燃烧热，具特殊稳定性。环上氢具有独特NMR谱。（2）芳香族化合物：苯及其衍生物--概述--一、分类（一）单环芳烃苯乙

2、烯间二甲苯甲苯苯（二）多环芳烃1,2-二苯乙烷联苯三苯甲烷萘蒽菲--概述--二、苯的结构苯的分子式为C6H6与乙炔同，但不能用表示。因苯不易进行加成和氧化反应，却较易进行取代反应。一取代物只有一种，说明苯具有环状对称结构。氢化热低（208.5<3×119.3），表明苯具有特殊稳定性。现代物理方法证明：苯分子C6H6：正六边形、共平面键角120°键长0.140nm（C-C:0.154nmC=C:0.134nm）---苯的结构---价键理论：苯的结构式：或或苯分子的轨道结构---苯的结构---描述苯结构的三种理论（Threem

3、oderntheories）1.Aresonancetheory(共振论)苯的结构为平面正六边型两个Kekulé结构的杂化等同于环状的共轭体系产生的特殊稳定性2.轨道杂化的观点在苯分子中，所有的碳都是sp2–杂化的。6C–Cσ键:sp2–sp2重叠6C–Hσ键:sp2–1s重叠垂直于σ键骨架的6个2p轨道重叠形成π键轨道。6个π电子离域在六个碳上。共轭能:152kJ/mol形成一个闭合的π共轭体系。3.分子轨道理论6个2p轨道组成6个π分子轨道:反键轨道成键轨道三、苯衍生物的同分异构和命名（A）一取代苯苯和一取代苯只有一种

4、。当苯环上取代基含有三个或三个以上碳原子时，因碳链构造不同，而产生构造异构。乙苯丙苯异丙苯（一）构造异构（B）二个或二个以上取代因在苯环上相对位置不同,而产生同分异构体。---单环芳烃构造异构---三取代苯：1,2,3-三甲苯连三甲苯1,2,4-三甲苯偏三甲苯1,3,5-三甲苯均三甲苯1,2-二甲苯邻二甲苯1,3-二甲苯间二甲苯1,4-二甲苯对二甲苯（二）命名以苯环为母体，烷基作为取代基。二个或多个取代基，用阿拉伯数字表明相对位次。（A）单环芳烃二取代苯：--命名----命名--Toluene(甲苯)Chlorobenze

5、ne(氯苯)Isopropylbenzene（异丙基苯）Nitrobenzene(硝基苯)芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基。（B）芳基苯基(Ph）苯甲基(苄基)2-甲苯基邻甲苯基3-甲苯基间甲苯基4-甲苯基对甲苯基--命名--C6H5–,Ph–:phenyl.Diphenylmethane二苯基甲烷Benzylchloride(苄基氯)（C）侧链较复杂，或是不饱和基，或烃链上有多个苯环通常以链烃为母体，苯环作为取代基。苯乙烯Phenylethylene苯乙炔Phenylacetylene2-Phenyl-2-butene2

6、-苯基-2-丁烯四、苯及其同系物的物理性质物态：苯及同系物一般为无色液体。比重：密度小于1。气味：有特殊气味、有毒。溶解度：不溶于水，易溶于有机溶剂和一些极性非质子溶剂。熔点：在二取代苯之中，对位异构体对称性高、结晶能最大，因而熔点比其他两个异构体高；可以利用结晶方法从邻间位异构体中分离对位异构体。---物理性质---五、苯及其同系物的化学性质（一）亲电取代反应（electrophilicaromaticsubstitution）Halogenation（卤代）Nitration（硝化）Sulfonation（磺化）Alk

7、ylation（烷基化）Acylation(酰基化)1卤代反应在三卤化铁等催化剂的作用下，苯与卤素作用生成卤代苯的反应。催化剂：FeCl3、FeBr3、AlCl3等路易斯酸卤素活性：F>Cl>Br>I芳烃活性：烷基苯>苯>卤代苯---亲电取代反应------亲电取代反应---(75%)Step1Br2的极化.溴与三溴化铁复合物的形成以溴代反应为例，讨论卤代的机理：Step2极化的溴对苯环的进攻.形成非芳香的烯丙基型碳正离子这是一个:p-π共轭体系π电子的离域可以用以下共振式表示:Step2是决定反应速度的步骤.σ络合物St

8、ep3失去一个质子恢复芳香体系.反应势能图（亲电加成和亲电取代的对比分析）势能反应进程Step1.溴的极化.Step2极化的溴对苯环的进攻.Step3失去一个质子恢复芳香体系.39％55％6％60%39%1%反应条件不同，产物不同。---亲电取代反应---2硝化反应苯与浓H2SO4和浓HNO3（混酸）于