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时间:2019-08-08
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1、第一节芳卤化合物第二节芳磺酸第十一章芳卤化合物和芳磺酸第一节芳卤化合物(一)芳卤化合物的命名(二)芳卤化合物的制法(三)芳卤化合物的物理性质(四)芳卤化合物的化学性质第十一章芳卤化合物和芳磺酸第一节芳卤化合物芳烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为芳卤化合物,或称为卤代芳烃。根据卤素原子与芳环的相对位置不同,卤代芳烃可分为三类:(一)芳卤化合物的命名将卤原子看成取代基。例:(二)芳卤化合物的制法(1)直接卤化(2)氯甲基化(3)由重氮盐制备(二)芳卤化合物的制法(1)直接卤化亲电取代时,X-上苯环;自由基取代时
2、,X-上侧链α–位。(2)氯甲基化(3)由重氮盐制备(三)芳卤化合物的物理性质卤代芳烃不溶于水而易溶于有机溶剂;卤苯型卤代芳烃略有香味;卤苄型卤代芳烃一般具有刺激性和催泪作用。①熔点和沸点m.p:分子对称性↑,熔点↑;b.p:分子间作用力↑,沸点↑。∴对二卤苯熔点最高,邻二卤苯沸点最高。②光谱性质例:对氯甲苯的核磁共振谱。(高291)(四)芳卤化合物的化学性质苯环的位置对卤原子活泼性的影响(甲)卤苯型卤代物的特殊稳定性(乙)苄基型卤代物的特殊活泼性(2)芳环上的亲核取代反应(甲)水解(乙)氨解(3)芳环上亲核取代反应
3、的机理(甲)加成-消除机理(乙)消除-加成机理(苯炔机理)(4)与金属的作用(甲)Grignard试剂的生成(乙)芳基锂试剂的生成(丙)Wurtz-Fittig反应(丁)Ulmann反应(5)芳环上的亲电取代反应(四)芳卤化合物的化学性质苯环的位置对卤原子活泼性的影响三种卤代芳烃的活泼性顺序:苄基型>隔离型>卤苯型。C6H5CH2ClC6H5CH2CH2ClC6H5Cl两类反应:①卤原子的反应;②芳环上的亲电取代反应。(甲)卤苯型卤代物的特殊稳定性在一般条件下,ArX中的卤原子不易被OH-、RO-、CN-、NH3等核
4、试剂取代;不与AgNO3的醇溶液起反应;不能做为付氏反应的烃基化试剂使用。Why?例:ArX中的C-X键具有部分双键性质,难以断开!杂化轨道理论的解释:共振论的解释:(乙)苄基型卤代物的特殊活泼性这类卤代物中的卤原子活泼:易发生SN1和SN2反应;易与AgNO3的醇溶液起反应;还可做为付氏反应的烃基化试剂使用。例1:例2:例3:(区别三种不同的卤代芳烃)为什么苄基型卤代芳烃具有特殊的活泼性?SN2:SN1:ArCH2X中的C-X键具有特殊的活泼性,容易断开!(2)芳环上的亲核取代反应(甲)水解氯苯曾经是一个重要的化工
5、原料,用来大量制造苯酚,但因能耗高,污染严重而遭到淘汰。但是,若卤素原子的邻、对位有硝基等强吸电子基时,水解反应容易进行:例:(乙)氨解(3)芳环上亲核取代反应的机理(甲)加成-消除机理显然,当芳环上有吸电子基时,将会使负电荷得到有效分散,有利于碳负离子中间体的稳定,从而使反应速度加快:反之,当芳环上连有R-、RO-等供电子基时,将会使碳负离子趋于更不稳定,水解及亲核取代反应更难进行。所以,卤素原子的邻、对位有硝基等强吸电子基时,水解及亲核取代反应容易进行:(乙)消除-加成机理(苯炔机理)当苯环上没有较强的吸电子基存
6、在时,卤原子被取代的反应是按照消除-加成机理进行的:例:(4)与金属的作用(甲)Grignard试剂的生成ArMgX型格氏试剂以及在合成上的应用与RMgX相似,都可用来制备醇。(乙)芳基锂试剂的生成与烷基锂的化学性质相似,芳基锂的亲核性和碱性均比相应的格氏试剂强,在合成应用中,有机锂一般充作中间体,不须分离即可直接使用。(丙)Wurtz-Fittig反应此反应可以用来制备直链烷烃取代的芳烃。但它仅适用于不含有羟基、羰基、硝基等官能团的化合物。(丁)Ulmann反应氯苯和溴苯亦可发生此反应,但要困难一些。但卤素原子的邻
7、、对位有吸电子基时,可以促进反应的进行。例如:(5)芳环上的亲电取代反应卤原子是使芳环钝化的第一类定位基。例如,氯苯比苯难硝化,新引入的硝基进入氯的邻、对位:第二节芳磺酸(一)芳磺酸的命名(二)芳磺酸的制法(三)芳磺酸的物理性质(四)芳磺酸的化学性质(五)芳磺酰氯和芳磺酰胺(六)烷基苯磺酸钠和表面活性剂(七)离子交换树脂第二节芳磺酸(一)芳磺酸的命名以磺酸为母体。例如:(二)芳磺酸的制法(1)直接磺化法(2)间接磺化法苄基磺酸钠2,4-二硝基苯磺酸钠亲核取代苄基磺酸2,4-二硝基苯磺酸(三)芳磺酸的物理性质芳磺酸为不
8、易挥发的无色晶体,易溶于水,不溶或微溶于非极性有机溶剂。芳磺酸及其钾、钠、钙、钡、铅盐均溶于水,因此在有机物中引入磺酸基可大大提高其水溶性。(四)芳磺酸的化学性质酸性(2)磺基中羟基的反应(3)磺基的反应(甲)水解(乙)碱熔与其它亲核取代反应(4)芳环上的亲电取代反应(四)芳磺酸的化学性质磺基上的反应:①酸性;②磺基中的羟基被取代;③磺酸基被取
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