有机化学课件--第五章芳烃

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1、第八章芳烃2021/7/151课件主要内容第一节苯及其同系物第二节多环芳烃和非苯芳烃2021/7/152课件第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化合物。第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。第三阶段：将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。芳香性的概念和芳香化合物的定义2021/7/153课件1C/H的比例高。2具有平面和接近平面的环状结构。3键长接近平均化。在核磁共振谱中，环外氢的化学位移明显移向低场，环内氢的化学位移明显移向高场。5化学性质稳定，易发生亲电取代而不易发生加成。芳香性（A

2、romaticity）的概念2021/7/154课件（一）苯的结构历史上苯的表达方式Kekul’e式双环结构式棱形结构式杜瓦苯棱晶烷向心结构式对位键余价结构式结构式第一节苯及其同系物2021/7/155课件1825年法拉第发现了苯。1857年凯库勒提出碳四价。1858年凯库勒提出苯分子具有环状结构。1865年提出摆动双键学说。1O32分解1O32分解2021/7/156课件苯现在的表达方式价键式分子轨道离域式共振式自旋偶合价键理论（1986年Copper等提出）2021/7/157课件2021/7/158课件1.

3、价键理论（1）键长完全平均化，六个C—C键等（0.140nm）C—C单键（0.154nm）C=C双键（0.134nm）单键和双键的平均值（0.144nm）。（2）体系能量降低，氢化热（208.5kj·mol-1）比环己烯氢化热的三倍低得多(3×119.3－208.5=149.4kj·mol-1)，这149.4kj·mol-1即为苯的共轭能。2021/7/159课件2.分子轨道理论2021/7/1510课件3.共振论2021/7/1511课件（二）苯衍生物的同分异构、命名和物理性质苯（Benzene）苯基（phe

4、nyl）苄基（benzyl）（phenylmethyl）苯基（Ph）（C6H5-）芳基（Aryl）2021/7/1512课件实例连三甲苯偏三甲苯间三甲苯邻氯苯甲醚间甲苯酚对甲苯甲酸2021/7/1513课件2-氨基-5-羟基苯甲醛3-氨基-5-溴苯酚2021/7/1514课件芳香化合物命名中保留的母体及其名称甲苯Toulene苯乙烯Styrene例如：3-乙基甲苯（3-ethyltoulene）不叫做3-甲基乙苯2021/7/1515课件物理性质芳香烃不溶于水，但溶于有机溶剂。一般芳香烃均比水轻。沸点随相对分子质

5、量升高而升高。熔点除与相对分子质量有关外，还与结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。2021/7/1516课件苯的芳香性1苯具有一个平面结构，键长完全平均化2苯的分子式为C6H6，C/H=1:13芳环上的氢有特征的NMR光谱2021/7/1517课件苯的特殊稳定性---从氢化热数据看苯的内能。环己烯环己二烯环己三烯苯氢化热（kJ/mol）119.5231.8119.53=358.5208.5(测定)(测定)(根据假设计算)(测定)每个C=C的平均氢化热119.5115.9119.569.5（kJ/mo

6、l）从整体看：苯比环己三烯的能量低358.5-208.5=150kJ/mol（苯的共振能）苯比环己二烯的能量低231.8-208.5=23.3kJ/mol2021/7/1518课件5难以发生加成反应（1）其它不饱和键优先发生加成（2）三个双键同时打开（3）个别情况只打开部分双键H2/催C6H6Cl63Cl23H2Pt日光，加压h+6易发生亲电取代反应2021/7/1519课件7难以发生氧化反应（1）氧化剂的强弱温和氧化剂：CrO3+Ac2O强氧化剂：K2Cr2O7-H2SO4,KMnO4-H2O,KMnO4-

7、H2SO4-H2O更强氧化剂：V2O52021/7/1520课件（三）亲电取代反应的机理亲电试剂络合物络合物产物用极限式表示中间体络合物：共振式离域式2021/7/1521课件反应势能图（亲电加成和亲电取代的对比分析）势能反应进程2021/7/1522课件（四）苯的常见的亲电取代反应1.卤代反应2.硝化反应2021/7/1523课件3.磺化反应之所以认为SO3是磺化剂，是因为苯用浓H2SO4磺化，反应很慢，而用发烟H2SO4(含10%的SO3)磺化，反应在室温下即可进行。也有人认为起作用的是+SO3H。实际

8、上，在浓H2SO4中，也能产生SO3。2021/7/1524课件4.傅-克反应F－C烷基化以醇、烯烃为烷基化试剂时，往往采用酸催化：2021/7/1525课件F－C酰基化F－C烷基化与F－C酰基化反应的异同点：相同点a.反应所用cat.相同；反应历程相似。2021/7/1526课件b.当芳环上有强吸电子基(如：－NO2、－COR、－CN等)时，既不发生F－C烷基化反应，也