第四章 环烃-芳香烃.ppt

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1、第四章环烃-苯和芳香烃本章重点讲解：1.芳香烃的分类和命名2.苯环的结构3.苯环的化学性质4.苯环的亲电取代反应定位规则5.非苯芳香烃和休克尔规则5.1芳香烃的分类和命名1芳香烃的分类2芳香烃的命名一取代苯1.苯为母体2.苯为取代基单环芳烃:分子中只有一个苯环邻氯苯甲醚间甲苯酚对甲苯甲酸邻二甲苯间二甲苯对二甲苯1.两基团相同有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)二取代苯2.两基团不同主管能团与苯环一起作母体，另一个作取代基。间氯苯酚对甲苯磺酸邻氨基苯甲醛二取代苯1.三基团相同1,2,3-(连)1,2,4-(偏

2、)1,3,5-(均)三取代苯连三甲苯偏三甲苯间三甲苯2-氨基-5-羟基苯甲醛3-氨基-5-溴苯酚2.三基团不同:①先定主管能团并编号为1；②取代基位号尽可能小；③写名称,次序规则小的基团优先。三取代苯2-氨基-5-羟基苯甲醛3-硝基-2-氯苯磺酸当分子中有多个官能团时，排在前面的官能团总是主官能团。官能团的顺序为：-COOH>-SO3H>-COOR>-CONH2>-CN>-CHO>-COR>-OH>-NH2>-C=C->苯环>-R>-X>-NO2多环芳烃:通过单键或其他原子相连三苯甲烷1,2-二苯乙烯联苯1,4-

3、联三苯稠环芳烃:两个或以上苯环共用边而成的环系萘蒽菲5.2苯环的结构凯库勒(kekule)结构式：平面分子正六边形碳碳键长均等：140pm；键角120oCsp2,C-C键和C-H键;p轨道形成大键；电子云分布在平面上下；环闭共轭体系；能量降低稳定、键长平均化。结构稳定，难加成、难氧化、易取代5.3苯环的化学性质1苯环上的亲电取代反应亲电试剂络合物络合物产物1.1卤代反应卤素的活性为：F2>Cl2>Br2>I21.2硝化反应硝化试剂:浓硝酸:浓硫酸=1:21.3磺化反应苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取

4、代除水、加过量苯有利于正反应；稀酸、加热有利于逆反应；可作位置保护基用于有机合成1.4傅-克(Friedel-Crafts)反应1）傅-克烷基化反应反应机理亲电试剂是烷基正离子，伴随碳正离子重排.常用的催化剂：路易斯酸、质子酸;烷基化试剂：卤代烷、烯、醇等。反应局限性：含吸电子基的芳烃不发生F-C反应。2）傅-克酰基化反应可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯。反应的局限性：芳环上有吸电子基如:硝基、羰基等不发生F-C酰化反应。Clemmensen还原法Zn-Hg/HCl2苯环上取代反应的定位效应及反应

5、活性定位效应o+p=40%+20%=60%m=40%苯环上已有基团对第二个取代基进入位置产生制约作用邻对位定位基（Ⅰ类定位基）致活的邻对位定位基(除卤素外)。-X为致钝的邻对位定位基.(1)与苯环相连的原子有极性双键；(2)与苯环相连的是带正电荷的原子或强的吸电子基，如:间位定位基（II类定位基）4.二取代苯的定位效应1）原有取代基定位效应一致，第三个取代基进入它们共同确定的位置。2）两个取代基定位效应相矛盾，由基团致活能力顺序判断第三个基团取代的位置。①两个基团不同类，定位效应受邻对位取代基控制。②两个取代基为

6、同一类，定位效应受致活能力较强的基团控制。③两个取代基定位效应接近，难预测主要产物，为混合物。5烷基苯的反应1.侧链氧化有H的烷基苯，氧化成苯甲酸。2.侧链卤代5.4非苯芳烃和休克尔规则1芳香性广义上讲芳香性指:分子必须是平面的闭合共轭体系容易发生亲电取代反应,难于发生加成反应具有较高稳定性2休克尔（Hückel）规则环闭的共轭体系，共轭体系中成环的原子处于同一平面，其电子数为4n+2时(n=0,1,2,3...整数)，具有芳香性。电子数6101414n12333.非苯芳香化合物芳香离子环戊二烯负离子环辛

7、四烯双负离子薁(yù)判断下列离子有无芳香性？有有有有