《芳烃芳香性至诚》PPT课件

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1、第五章芳烃芳香性(一)芳烃的构造异构和命名(二)苯的结构(三)单环芳烃的来源(四)单环芳烃的物理性质(五)单环芳烃的化学性质(六)苯环上取代反应的定位规则(七)芳香族亲电取代反应中的动力学和热力学控制(八)稠环芳烃(九)芳香性(十)富勒烯(十一)多官能团化合物的命名本章重点：①苯环的结构与其特殊稳定性；②苯环上的亲电取代反应；③苯环上亲电取代反应的定位规律；芳烃按其结构分为三类：(一)芳烃的构造异构和命名(1)构造异构一元取代只有一个结构式，二、三、四元取代各有三个异构体。例：(2)命名命名时，一般以芳环为取代基，也可以芳环为母体。具体情

2、况，具体对待：C6H5－苯基(Ph－)；C6H5CH2－苄基；Ar－芳基(芳环上去掉一个氢后，所剩下的原子团)；(二)苯的结构苯的凯库勒式：只有一种一元取代物只有一种邻位二元取代物分子式C6H6凯库勒的苯的环状结构单双键迅速的来回移动奥古斯特.凯库勒（1829-1896）凯库勒提出的的苯的环状结构学说，在有机化学发展史上起了卓越的作用。1890年，在纪念苯的环状结构学说发表25周年时，伦敦化学会指出：“苯作为一个封闭链式结构的巧妙概念，对于化学理论发展的影响，对于研究这一类及其相似化合物的衍生物中的异构现象的内在问题所给予的动力，以及对于

3、象煤焦油染料这样巨大的工业的前导，都已为举世公认。”凯库勒式不能解释苯为什么具有特殊稳定性不能解释苯为什么表现出难加成易取代的化学特性不能解释苯的几何结构凯库勒苯的结构学说的局限性碳原子都是sp2杂化六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上六个碳原子组成一个正六边形碳碳键长完全相等（0.140nm）所有键角都是120º苯的结构苯结构的近代概念(五)单环芳烃的化学性质(1)取代反应(甲)卤化(乙)硝化(丙)磺化(丁)Friedel-Crafts反应(戊)氯甲基化(2)苯环上亲电取代反应机理(3)加成反应(4)氧化反应(5)聚合反应(自学)(五)

4、单环芳烃的化学性质三种反应：√取代、加成、侧链上的反应(1)取代反应(甲)卤化注意：第二个卤素原子进入第一个卤素原子的邻、对位。(乙)硝化若苯环上已有取代基：注意：苯环活化后，第二个取代基进入第一个取代基的邻、对位；苯环钝化后，第二个取代基进入第一个取代基的间位；(丙)磺化其他磺化试剂还有SO3、ClSO3H(氯磺酸)等：定位效应：苯环上已有一个－SO3H后，苯环钝化，且第二个基团上m-；苯环上已有一个－CH3后，苯环活化，且第二个基团上o-、p-。注意：磺化反应可逆！有机合成中可利用此反应“占位”：例1：例2：(丁)Friedel-Cr

5、afts反应(i)烷基化反应常用催化剂：无水AlCl3(Liews酸)或H2SO4(Brφsted酸)。付氏烷基化反应的特点及问题：①多元取代这个问题可通过控制C6H6及RCl的相对用量，使主要产物为一元取代。②异构化(ii)酰基化反应酸酐()也可做为酰基化试剂。酰基化反应不异构化、不多元取代。如果想得到正丙苯：http://6y.cc讨论：付氏反应非常重要，由付氏反应可制备一系列芳香酮和苯的同系物。例：b.苯环上有－NO2、－SO3H、－COOH等吸电子基时，不能发生付氏反应。所以，常用硝基苯做为付氏反应的溶剂。例：(戊)氯甲基化氯甲基

6、化反应在有机合成上很重要，因为-CH2Cl(氯甲基)很容易转化为：(3)加成反应(甲)加氢(乙)加氯(4)氧化反应A.侧链氧化：但苯环上有侧链时：若有两个烷基处于邻位，氧化的最后产物是酸酐：侧链上无α－H者则不被氧化：与苯环相连的碳原子上不含氢时，则该侧链不会被氧化剂氧化。例如：KMnO4△苯环侧链的氧化反应B.环的破裂：顺丁烯二酸酐是重要的化工原料，主要用于合成不饱和聚酯树脂。通常条件下，苯环与氧化剂（如稀硝酸、高锰酸钾溶液、过氧化氢或铬酸等）不起作用，但在激烈的条件下，苯环被氧化，破裂而生成顺丁烯二酸酐。C.脱氢：(5)聚合反应(六)

7、苯环上取代反应的定位规则(1)两类定位基(2)苯环上取代反应定位规则的理论解释(甲)电子效应第一类定位基对苯环的影响及其定位效应(b)第二类定位基对苯环的影响其定位效应(乙)空间效应(3)二取代苯的定位规则(4)定位规则在有机合成上的应用(六)苯环上取代反应的定位规则(1)两类定位基苯环上已有一个取代基之后，新引入取代基的位置取向受原有取代基的性质的影响。原有基团分为二类：第一类：致活基，新引入基团上它的邻、对位。属于这类基团的有：－O－、－NR2、－NHR、－OH、－OCH3、－NHCOCH3、－OCOR、－C6H5、－R[－CH3、－

8、C2H5、]、－H、－X等特点：负电荷，孤对电子，饱和键第二类：致钝基，新引入的基团上间位。属于这类基团的有：－N+R3、－NO2、－CN、－COOH、－SO3H、－CHO、－COR等特点：正