有机化学--第八章芳烃

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1、第八章芳烃芳香性一般把苯及其衍生物总称为芳香族化合物。芳烃是芳香族碳氢化合物的简称，亦称芳香烃。1课件芳烃按其结构可分为三类：芳烃单环芳烃多环芳烃稠环芳烃2课件①单环芳烃:分子中含有一个苯环的芳烃，称为单环芳烃。例如：3课件②多环芳烃：分子中含有两个或两个以上独立苯环的芳烃，称为多环芳烃。例如：4课件③稠环芳烃：分子中含有由两个或多个苯环彼此间通过共用相邻的两个碳原子稠合而成的芳烃，称为稠环芳烃。例如：5课件8.1芳烃的构造异构和命名8.1.1构造异构苯及其同系物的通式为CnH2n-6。苯和一取代苯(不包括取代基自身的异构)各只有一种；但当

2、苯环上的取代基(亦称侧链)含有三个或更多碳原子时，与脂肪烃相似，因碳链构造不同，也可以产生构造异构。例如：6课件苯的二元取代物，因取代基在环上的相对位次不同，有三种(位置)异构体。三元和三元以上的取代苯，因取代基的位次不同和取代基自身的异构而使异构现象较为复杂。7课件8.1.2命名①单环芳烃的命名是以苯环为母体，烷基作为取代基，称为某烷基苯(“基”字常省略)。当苯环上连有两个或多个取代基时，可用阿拉伯数字标明其相对位次。若苯环上仅有两个取代基，也常用邻、间、对或o-(ortho)、m-(meta)、p-(para)等字头表示。例如：o–二甲

3、苯m–二甲苯p–二甲苯8课件若苯环上连有三个相同的取代基时，也常用连、偏、均等字头表示。例如：9课件②若苯环上所连接的烃基较长、较复杂，或烃链上有多个苯环，或是不饱和烃基，命名时，通常以烃链为母体，苯环作为取代基(但例外情况也是有的)。例如：10课件③芳烃从形式上去掉一个氢原子后所剩下的原子团，称为芳基(Aryl)，常用Ar-表示;去掉两个氢原子后所剩下的原子团，称为亚基。如：C6H5—称为苯基，常用Ph-(phenyl的缩写)或ø-表示。C6H5CH2—称为苄基或苯甲基；两价芳基如称为亚苄基或苯亚甲基。11课件8.2苯的结构苯的分子式为C

4、6H6苯的氢化热(208.5kJ·mol-1)比环己烯氢化热的三倍(3×119.3kJ·mol-1=357.9kJ·mol-1)低很多，表明苯具有较大的稳定性,离域能为149.4kJ·mol-1。12课件近代物理方法证明，苯分子的六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上，其中六个碳原子构成平面正六边形，碳碳键键长均为0.140nm，比碳碳单键0.154nm短，比碳碳双键0.134nm长，各键角都是120°。由此提出了关于苯结构的现代理论。13课件1.价键理论轨道杂化理论认为，在苯分子中，每个碳原子以sp2杂化轨道与相邻碳原子的sp2杂化轨道相互

5、交盖，构成六个等同的碳碳σ键。同时，每个碳原子以sp2杂化轨道，分别与一个氢原子的1s轨道相互交盖，构成六个相同的碳氢σ键。14课件这六个碳原子和六个氢原于是共平面的。每一个碳原子剩下的一个p轨道，其对称轴垂直于这个平面，彼此相互平行，并于两侧相互交盖，形成一个闭合的π轨道，如图(Ⅱ)所示。15课件这样处于该π轨道中的π电子能够高度离域，使π电子云完全平均化，构成两个圆形电子云,分别处于苯环的上面和下面，从而能量降低，苯分子得到稳定。16课件苯分子是非常对称的，这种结构特点不能用经典的价键结构式的描绘方法表达出来。通常还是采用Kekulé结

6、构式来表示：17课件分子轨道理论认为，苯分子形成σ键后，苯的六个碳原子的六个p轨道将组合成六个分子轨道，可分别用ψ1，ψ2，ψ3，ψ4，ψ5和ψ6表示。2.分子轨道理论18课件3.共振论对苯分子结构的解释关于苯的结构，采用Kekulé提出的结构式，虽然能解释一些问题，但对苯的二元取代物只有三种，和苯具有特殊的稳定性等问题，都不能圆满解释。19课件共振论认为，苯的结构是两个或多个经典结构的共振杂化体：苯的真实结构不是其中任何一个，而是它们的共振杂化体。其中(Ⅲ)、(Ⅳ)、(V)三个极限结构的键长和键角不等，贡献小。20课件(I)和(Ⅱ)是键长

7、和键角完全相等的等价结构，贡献大，故苯的极限结构通常用(I)和(Ⅱ)式表示。共振使苯的能量比假想的1，3，5-环己三烯低149.4kJ·mol-1，此即苯的共振能或离域能，因此苯比较稳定。由于共振的结果，苯分子中的碳碳键，既不是单键也不是双键，而是介于两者之间，六个碳碳键完全相等，因此苯的二元取代物只有三种，这与实验完全相符。21课件单环芳烃具有特殊气味，有毒。8.3单环芳烃的物理性质22课件二甘醇、环丁砜、N-甲基吡咯烷-2-酮、N，N-二甲基甲酰胺等特殊溶剂，对芳烃有很高的选择性，因此它们常被用来萃取芳烃。23课件因苯的六个氢相等，因此

8、NMR谱图仅有一个单峰，其δ=7.27。δ=7.2724课件25课件δ=7.27δ=2.3226课件在芳烃的红外光谱图中，芳环的碳骨架C＝C伸缩振动在1600～1580cm-l(