大学有机化学7、多环芳烃和非苯芳烃

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1、第七章多环芳烃和非苯环芳烃掌握蒽、萘的结构和性质，了解其它稠环芳烃和非苯环芳烃的结构。掌握Huckel规则。目的和要求分类：芳烃苯系芳烃非苯系芳烃单环芳烃多环芳烃联苯和联多苯多苯代脂肪烃稠环芳烃如：如：如：联苯三苯甲烷萘一、联苯及其衍生物1234566'5'4'3'2'1'●化学性质：与苯相似，可发生亲电取代反应，且主要得到对位产物(苯基为第一类定位基，且因位阻而以对位产物为主)。●物理性质：无色晶体，熔点70℃，沸点为254℃，不溶于水易溶于有机溶剂。联苯的性质（一）萘具有平面结构，所有的碳原子都是sp2杂化的，是大π键体系。二、稠环

2、芳烃（1）萘的结构和命名α:1、4、5、8—电子云密度最高β:2、3、6、7—电子云密度次之9、10—电子云密度最低萘的一元取代有两个异构体12345678910αββααββα二元取代时，由于位置异构，异构体就更多了。命名时，规则与苯相似，如果有官能团，以优先的官能团为母体，从与该官能团相连或靠近的－C开始编号。COOH＞－SO3H＞－COOR＞－COX＞－CN＞－CHO＞>C＝O＞－OH(醇)＞－OH(酚)＞－SH＞－NH2＞－OR＞C＝C＞－C≡C－＞(－R＞－X＞－NO2）性质与用途：萘挥发性大，易升华，有特殊气味，具有驱虫防

3、蛀作用，过去曾用于制作“卫生球”。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现使用樟脑取代萘制造卫生球。5-甲基-2-萘磺酸α-硝基萘（1-硝基萘）β-萘磺酸（2-萘磺酸）CH3SO3HNO2SO3H6-甲基-1-萘酸（2）萘的化学性质---萘比苯易发生取代、氧化、加成反应1.亲电取代反应萘的电子云分布不均，位更活泼。α－位:比苯快750倍β－位:比苯快50倍●因萘的α-位电子云较高，反应所需的活化能ΔEα较低，在较低的反应温度下即可完成，反应是受动力学控制的。磺化反应（热力学控制和动力学控制）：●β-位反应所需的活化能ΔEβ较高，但因SO3

4、H基与H之间的排斥作用小，β-萘磺酸的热稳定性比α-萘磺酸好，故在较高的温度下，反应是受热力学控制的。●β-萘磺酸是是制备某些β-化合物的桥梁。萘比苯容易发生加成反应,在不同条件下催化加氢,可生成不同的加成物。Na,C2H5OHNa,异戊醇二氢化萘四氢化萘H2,Ni,200℃压力十氢化萘2.加成反应3.萘的氧化●取代萘的氧化强烈氧化剂得酸酐,温和氧化剂得醌。萘环比侧链更易氧化，不能用侧链氧化法制萘甲酸。●α-位或β-位有第一类定位基：4.萘的定位规律：如：NO2HNO3（80%）OHOH●α或β-位有第二类定位基：（13%）+（45%）

5、HNO3+H2SO4NO2NO2O2NNO2NO2但是，萘的亲电取代反应有的不遵循定位规律，如：（二）蒽和菲两者的芳香性比萘差，很容易发生加成和氧化反应。发生化学反应的位置是9、10位。α：1、4、5、8—电子云密度次之β：2、3、6、7—电子云密度最低γ：9、10—电子云密度最高9.10—位电子云密度最高76121098543βααααβββγγ氧化反应1.化学性质②加成反应9.10-二氢-9.10-二溴蒽+Br2HBrHBr9.10-二氢蒽+H2Pd/CHHHH狄尔斯—阿德尔反应C+CHCHOCOO==COOOC==（三）其他稠环烃

6、致癌烃多为蒽和菲的衍生物，最初在从事煤焦油工作人员中发现，易发生皮肤癌，后来于煤焦油中提出致癌物质，并合成了其中所含的致癌烃。现已知的致癌芳烃大体可分两类：1,2-苯并蒽的衍生物3,4-苯并菲的衍生物CH3CH3CH2H2CCH32-甲基-3,4-苯并菲1,2,3,4-四苯并菲10-甲基-1,2-苯并蒽6-甲基-1,2-苯并-5,10-次乙基蒽（一）休克尔规则成环的化合物要有芳香性，必须满足三个条件。(1)成环原子共平面或接近于平面;(2)环状闭合共轭体系;(3)环上π电子数为4n+2(n=0、1、2、3……)；三、非苯系芳烃（二）、非

7、苯芳烃芳香性的判别1.单环化合物无芳香性π=2无芳香性π=4有芳香性π=2无芳香性π=4无芳香性π=0有芳香性π=6环庚三烯正离子，π=6环辛四烯负离子，π=10有芳香性有芳香性具有交替单双键的单环多烯，叫轮烯分子式：CnHnn≥10判断芳香性规则：●共平面闭合共轭体系●π电子数符合4n+22、大环芳香体系——轮烯①共平面性或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm②处于轮内的氢原子之间没或很小有空间排斥作用③π电子数具符合4n+2休克尔规则.判断轮烯芳香性三个条件存在斥力存在斥力无芳香性无芳香性环内氢不存在斥力，具有芳香性环十八碳九烯--

8、-----[18]轮烯的结构式为：[18]轮烯[10]轮烯[14]轮烯1（1，2），2（1，3），6（3，4），7（1，2，4，7）作业：