有机化学07芳烃芳香性xiu

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1、第七章芳烃及芳香性7.1芳烃的分类7.1.2芳烃的构造异构和命名7.1.3构造异构7.1.4命名7.2苯的结构和芳香性7.3单环芳烃的来源及制7.4单环芳烃的物理性质7.5单环芳烃的化学性质7.6苯环上亲电取代反应的定位规则7.6.1两类定位基7.6.2芳环上亲电取代反应定位规则的理论解释7.6.3亲电取代定位规则在合成中的应用7.7联苯及其衍生物7.8稠环化合物7.9杂环化合物芳烃：指苯及其衍生物以及具有类似苯环结构和性质的一类化合物。非苯芳烃环戊二烯负离子呋喃吡咯噻吩吡啶7.1芳烃的分类：苯环芳烃分类(1)单环芳烃(2)多环芳烃(3)稠环芳烃甲苯氯苯异丙(基)苯邻二甲苯联苯二苯基甲烷萘

2、蒽菲7.1.2芳烃的构造异构和命名7.1.3构造异构当芳环侧链上的C原子为3个以上时，产生构造异构：丙苯异丙苯(枯烯)当苯环上连有2个以上的取代基时，则产生位置异构,二取代苯有3个异构体。7.1.4命名芳基：芳烃去掉一个H原子后所剩余的部分苯基(Phenyl)：C6H5−,Ph−，φ−芳基(Aryl)：Ar−简单的芳烃以苯环为母体，烷基作为取代基，称“某苯”甲苯(Toluene)氯苯(Chlorobenzene)异丙苯(Isopropyl-benzene)硝基苯当苯环上连有两个以上取代基时，需标明取代基位次或取代基间的相对位置1,2-二甲苯邻二甲苯o-二甲苯(o-Xylene)o-:ort

3、ho-;m-:meta-;p-:para1,3-二甲苯间二甲苯m-二甲苯1,4-二甲苯对二甲苯p-二甲苯二取代苯的三个异构体:多取代苯：1,3,5-三甲苯均三甲苯(1,3,5-Trimethyl-benzene)1-乙基-2-丙基-5-丁基苯当苯环与较长、较复杂烃基相连或烃基连有多个苯环，或是与不饱和基相连时，苯环作取代基，环状共轭烯通式CnHn2-甲基-3-苯基戊烷2-苯基-2-丁烯苯乙炔二苯基甲烷苄基氯(Benzylchloride)7.2苯的结构和芳香性简写式C6H61.12个原子共平面2.6C–Cσ键:sp2–sp2相互交盖，6C–Hσ键:sp2–1s相互交盖。图7.1苯的闭合的π

4、轨道苯的特征3.6个P原子轨道组成6个分子轨道，6个π电子离域形成环状共轭体系。4.π电子数为（4n+2），（n=0，1，2正整数）5.苯十分稳定，难加成，难氧化，易亲电取代反应。①Kekulé结构式:②分子轨道理论6相互交盖的2p轨道组合成6个分子轨道图7.2苯的π分子轨道和能级③休克尔规则及应用凡π电子数为（4n+2）的闭合结构都具有芳香性。π电子数=4，无芳香性π电子数=6，有芳香性π电子数为（4n+2），（n=0，1，2正整数）共平面环状共轭结构④芳香性判断判断依据7.3单环芳烃的来源及制法①煤干馏②苯环上的π电子云分别位于环的上方或下方，相当于一个电子源。供电体:苯环吸电体:E+

5、,Lewis酸7.5单环芳烃的化学性质当芳环与亲电试剂作用时，发生取代反应：7.4单环芳烃的物理性质无色液体ρ<1，不溶性H2O溶于有机溶剂，C2H5OC2H5、CCl4C↗Mp、Bp↗芳环上的亲电取代反应:试剂中的亲电部分从芳环上取代一个H原子：图5.3芳环上亲电取代反应的类型硝化磺化烷基化酰基化卤化催化剂通常使用的Lewis酸：FeCl3,FeBr3和AlCl3.(1)卤化(Halogenation)反应活性：F2>Cl2>Br2>I2离子型反应，取代发生在苯环上自由基型反应，取代发生在侧链上苯的溴化反应机理：第一步：Br2分子的极化Br2与FeBr3的络合第二步：极化了的溴进攻苯环生

6、成苯碳正离子中间体。此步骤是决定反应速率的一步。第三步：失去质子恢复芳香体系烯丙基型正离子:p-π共轭π-电子的离域产生共振杂化体：三硝基苯(2)硝化反应硝基正离子亲电试剂缺电子试剂HNO3+H2SO4硝硫混酸硝化反应的进攻为硝基正离子硝基正离子的产生H2SO4+HONO2H2O+-NO2+HSO4-H2O+-NO2NO2++H2OH2O+H2SO4H3O++HSO4-2H2SO4+HO-NO2NO2++2HSO4-+H3O+(c)磺化反应(Sulfonation)苯与发烟H2SO4反应，生成苯磺酸：三氧化硫苯磺酸(Benzenesulfonicacid)(56%)发烟H2SO4:

7、H2SO4和SO3的混合物.强酸利于磺化反应进行，酸的热水溶液利于脱磺基反应进行。磺化反应是可逆的反应机理:第一步:亲电试剂的生成第二步:SO3作为亲电试剂，进攻苯环决定反应速率的一步第三步:失去氢，恢复芳香体系第四步:质子转移，生成苯磺酸(4)Friedel-Crafts烷基化反应在AlCl3等催化下，苯与卤代烷反应，生成烷基苯：异丙苯反应机理:第一步碳正离子的生成：第二步碳正离子作为亲电试剂进攻苯环，形成新的C–C键