第六章单环芳烃 2009 part-1

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1、有机化学第六章单环芳烃(AromaticHydrocarbons)返回(Part1)基本内容和重点要求苯的结构；重点要求掌握芳烃的化学性质，尤其是亲电取代反应、定位规则及其在有机合成上的应用。返回芳环中亲电取代反应的基本类型及反应机理；芳环亲电取代反应的定位规律及应用；返回第六章单环芳烃6.1单环芳烃的构造异构和命名6.2苯的结构6.3单环芳烃的物理性质6.4单环芳烃的化学性质6.5亲电取代反应机理及定位规律6.6重要的单环芳烃返回芳烃的定义现代芳烃是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一定具有香味，也不一定含有苯环结构。芳香烃具有其特征性质—

2、—芳香性一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。易取代难加成难氧化芳烃的分类返回a、单环芳烃b、多环芳烃稠环芳烃苯邻二甲苯乙苯叔丁苯苯乙烯联苯多苯代脂肪烃芳烃的分类返回c、非苯芳烃萘蒽菲－环戊二烯负离子环庚三烯正离子薁（蓝烃）单环芳烃构造异构返回构造异构分侧链异构和位置异构两种情况侧链异构:正丁苯仲丁苯异丁苯叔丁苯单环芳烃构造异构返回位置异构（苯环上取代基的邻、间、对异构体）单环芳烃的构造异构和命名返回芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基(Aryl)用Ar表示。苯基(Phenyl)(Ph）苯甲基(苄基)(Benzyl)(Bz)3-甲基苯基一元取代物甲

3、苯乙苯正丙苯异丙苯单环芳烃的命名返回二元取代物邻二甲苯（1,2-二甲苯）（o-二甲苯）间二甲苯（1,3-二甲苯）（m-二甲苯）对二甲苯（1,4-二甲苯）（p-二甲苯）返回单环芳烃的命名若两个取代基不同时，则以其一为主，并以它相连的环上碳原子为第1位，再按最小数原则给另一个取代基编号。3-乙基甲苯返回例如：单环芳烃的命名三元取代物连三甲苯（1,2,3-三甲苯）偏三甲苯（1,2,4-三甲苯）均三甲苯（1,3,5-三甲苯）返回单环芳烃的命名如果苯环上三个取代基不同时，则以各取代基的位次编号数值之和最小为原则来命名。返回2-甲基-1-乙基-4-异丙基苯

4、例如：单环芳烃的命名复杂基团或不饱基团取代时，则把侧链当作母体，苯环当作取代基来命名。但偶尔也有把苯环当母体来命名的，例如：2-甲基-3-苯基戊烷苯乙烯（乙烯基苯）苯乙炔返回单环芳烃的命名2-苯基-2-丁烯硝基、卤素和烃基等总是放在名称的前面；羟基、醛基、羧基、磺酸基等总是放在名称的后面；若芳环上同时有多种取代基时，首先选好母体。按以上两组的次序，取排在最后面的作为母体名称，其余的放在前面作为取代基团；从作为母体的基团开始进行编号。注意苯的衍生物的命名返回注意苯的衍生物的命名返回按下列顺序：-COOH>-SO3H>-COOR>-CONH2>-C

5、N>-CHO>-COR>OH>NH2>OR>R>X>NO2间羟基苯甲酸m-(meta-)；3-邻甲氧基苯酚o-(ortho-)；2-3-硝基-2-氯苯磺酸2-氨基-5-羟基-苯甲醛6.2苯的结构式返回1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种的实验事实，提出了苯的环状构造式。6.2.1苯的凯库勒结构式奥古斯特.凯库勒（1829-1896）凯库勒提出的的苯的环状结构学说，在有机化学发展史上起了卓越的作用。1890年，在纪念苯的环状结构学说发表25周年时，伦敦化学会指出：“苯作为一个封闭链式结构的巧妙概念，对于化学理论发展

6、的影响，对于研究这一类及其相似化合物的衍生物中的异构现象的内在问题所给予的动力，以及对于象煤焦油染料这样巨大的工业的前导，都已为举世公认。”返回下页退出上页凯库勒式不能解释苯为什么具有特殊稳定性；不能解释苯为什么表现出难加成、易取代的化学特性；不能解释为什么只有一种二元取代物凯库勒苯的结构学说的局限性返回?六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上。六个碳原子组成一个正六边形。碳碳键长完全相等（0.140nm）。所有键角都是120º。6.2.2苯结构的近代概念返回（烷烃C-C:0.154nm；烯烃C=C:0.134nm）π键p轨道返回下页退出上页苯的

7、π分子轨道能级图π2π1π3π*6π*5π*4α+2βα-βα+βα-2β返回下页退出上页能量返回下页退出上页三个成键轨道电子云叠加的总形象：没有交替的单双键；键完全平均化；键长完全相等。不发生加成（避免破坏闭合环状大π键）发生取代—保留稳定环不易氧化低氢化热具有特殊的稳定性电子云可以在整个苯环上离域苯的结构表示法苯的氢化热ΔH＝-120KJ/molΔH＝-208KJ/mol共轭能＝3×120-208＝152KJ/mol返回下页退出上页6.3单环芳烃的物理性质返回一般都是无色液体，相对密度小于1；具有特殊气味，易燃，燃烧时产生浓烟的明亮火焰；具

8、有显著的毒性，长期吸入它们的蒸汽，能损坏造血器官及神经系统；非极性，不溶于水，易溶于有机溶剂；沸点随相对分子质量的增加而升高。6.4单环芳烃的化学性质