大学基础有机化学教案 单环芳烃

《大学基础有机化学教案 单环芳烃》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第六章单环芳烃本章内容6.1.1前言6.1.2苯的结构（本章重点）6.1.3单环芳烃的构造异构和命名（本章重点）6.1.4单环芳烃的来源和制备6.1.5单环芳烃的物理性质6.1.6单环芳烃的化学性质（本章重点）6.1.7苯环上亲电取代的定位规律（本章重点和难点）AromaticHydrocarbon6.1.1前言1、芳香烃的由来芳香族碳氢化合物，结构中含有苯环的一大类C、H化合物脂肪族、芳香族是早期有机化学家对化合物的分类1）芳香族化合物从香精油、香树脂中获得的有香气的化合物2）芳香族化合物都具有C6Hn（n≤6）结构单元后称其为苯环易发生取代高度不饱

2、和特殊、稳定难加成，氧化芳香化合物：苯及含有苯环结构的化合物的统称这些性质显著区别于脂肪族化合物芳香烃特性3）现代有机化学的定义：具有芳香性的一类有机化合物2、芳香性1）化合物具有平面平面或近平面环状结构2）环上具有由4n+2个p电子组成的闭合共轭体系3）键长平均化，并具有高C/H和具有特征光谱4）易进行离子型取代反应，不易加成、氧化，并具有特殊的稳定性5）非苯芳烃：不含苯环结构，但表现芳香性的一类化合物历史渊源沿用下来3、芳香烃的分类6.1.2苯的结构一、苯的结构1834年经元素分析、分子量测定C6H6高不饱和①一取代物只有一种②邻二取代物只有一种

3、1825年，Faraday首先从照明气中分离得到苯苯的性质：环体系稳定、易取代、不易加成、不易氧化1865年德国化学家凯库勒提出苯的环状结构1、凯库勒式凯库勒式对人们正确认识苯的结构起到了重要作用凯库勒假定:双键是不固定的，而是不停地来回移动迅速互变3）特殊的稳定性1、凯库勒结构式的不足:1）高度不饱和的分子却难加成、易取代2）只有一种邻二溴代苯苯环上的六个碳原子和六个氢原子的地位是等同的实测：208kJ/mol苯的共振能=150kJ/mol2、苯的真实结构现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明苯分子是一个平面正六边形构型键角都是120°；碳

4、碳键长都是0.1397nm（1）按凯库勒式：苯分子中有交替的碳碳单键和双键,而单键和双键的键长是不等的，苯应该是一个不规则的六边形结构（2）实际上：苯分子中碳碳键的键长完全相等，均为0.139nm。即比一般的碳碳单键短,比一般的碳碳双键长一些小结凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构3、近代对苯结构的认识没有交替的单双键；键完全平均化；键长完全相等。苯分子的大键苯的离域p分子轨道共轭效应的结果(1)键长完全平均化，六个C—C键等长(0.140nm)，比正常C—C单键(0.154nm)短，比正常C=C双键(0.134nm)长，但也不是单键和双键的平均值(0

5、.144nm)(2)体系能量降低，其氢化热(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。2）分子轨道理论：六个p原子轨道线性组合成分子轨道ψ1、ψ2、ψ3、ψ4、ψ5、ψ6Ψ6=0.408（-φ1+φ2-φ3+φ4-φ5+φ6）Ψ5=0.500（φ2-φ3+φ5-φ6）Ψ4=0.289（-2φ1+φ2+φ3-2φ4+φ5+φ6）Ψ3=0.289（2φ1+φ2-φ3-2φ4-φ5+φ6）Ψ2=0.500（φ2+φ3-φ5-φ6）Ψ1=0.40

6、8（φ1+φ2+φ3+φ4+φ5+φ6）ψ1没有节面，能量最低；ψ2、ψ3各有一个节面，它们是简并的，能量相等，但能量比ψ1高。ψ1、ψ2、ψ3都是成键轨道。其余的都是反键轨道。苯的离域能=2(+2)+4(+)-(6+6)=2电子云可以在整个苯环上离域六个π电子均进入成键轨道，且能量低于3个孤立的π键3）共振论思考还可写出其它的共振式相邻原子成键的和不相邻原子成键苯分子的结构是Ⅰ和Ⅱ的共振杂化氢化热kJ/mol119.3119.3×3=358(假设)实测：208.5kJ/mol苯的共振能=149.5kJ/mol实验事实4、苯分子的结构的表

7、示强调π电子云的平均分布注意：是A和B的共振杂化体历史原因不足：1）无法准确表示环上的P电子数2）无法表示电子云的实际分布（取代苯、稠环芳烃等的电子云实际是非平均的）6．1.3单环芳烃的来源和制备铂重整：将轻汽油中含6~8个碳原子得烃类,在催化剂铂或钯等存在下,于450~500℃进行脱氢,环化和异构化等一系列复杂反应转变为芳烃6.1.4单环芳烃的构造异构和命名一、异构1）烃基的异构2）位置异构二、命名1．基的命名芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基ph-phenyl苯基对甲苯基苄基甲苯的甲基上减去一个H2.一取代的苯的命名1）苯为母体2）苯为取代

8、基当苯环上连的是烷基（R-），-NO2，-X等基团时，称某基苯A：当苯环上连有-COOH，-S