具有芳香性的环状碳氢化合物.ppt

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1、第五章芳香烃P149芳香烃aromatichydrocarbon——具有芳香性的环状碳氢化合物芳香性aromaticity——易取代，难加成，难氧化，具有特殊稳定性单环——苯及同系物苯型芳香烃非苯型芳香烃芳香烃多环——稠环：萘、菲等第一节芳香烃的结构一、苯的结构碳为四价1825年首次分离出来，分子式为C6H61865年Kekulé提出苯的环状构造式：简写为：Kekulé式benzene苯结构的现代解释1.碳原子sp2杂化，所有原子同一平面——苯环平面2.P轨道重叠——大键3.电子云密度平均化——键长平均化结构特征二、苯的同系物指苯分子中

2、的氢原子被烃基取代的衍生物一烃基苯二烃基苯如:如:甲苯toluene邻二甲苯间二甲苯对二甲苯o-xylenem-xylenep-xylene命名见P285-正丙基-2-异丙基甲苯复杂烃基取代时,苯作为取代基3-苯基丙烯3-phenylpropene不同取代基取代时,可以甲苯为母体如:如:C1、C4、C5、C8——位C2、C3、C6、C7——位如：1-甲基萘2-硝基萘（-甲基萘）（-硝基萘）三、稠环芳香烃芳香烃分子中去掉1个H——芳基（Ar-）苯基phenyl苄基benzyl四、芳香性和Hückel规则有些化合物虽无苯环，但也具有芳

3、香性——非苯芳香烃Hückel规则环状多烯化合物，具有共平面的离域体系，电子数等于4n+2（n=0，1，2，3……），这样的化合物具有芳香性。例如：环丙烯正离子环戊二烯负离子azulene[18]轮烯电子数=2（n=0）电子数=6（n=1）电子数=10（n=2）非苯芳香烃电子数=18（n=4）有芳香性环丁二烯环辛四烯[10]轮烯电子数=8电子数=4电子数=10不符合4n+2非平面型无芳香性判断下列化合物是否具有芳香性：有芳香性有芳香性第二节芳香烃的化学性质一、亲电取代反应苯环上的H可以被X、NO2、SO3H、R等取代，生成

4、一系列苯的衍生物。这些反应都是由亲电试剂首先进攻苯环而发生，属于亲电取代反应electrophilicsubstitutionreaction1.卤代反应(氯代和溴代)反应机制亲电试剂正碳离子中间体决定整个速率的是亲电试剂Cl+进攻苯环的一步亲电取代演示亲电取代反应机制2.硝化反应3.磺化反应4.烷基化反应+NO2+SO3+R亲电试剂P156问题8.2FriedelCrafts反应二、苯同系物的侧链卤代反应自由基取代自由基稳定性：苄基自由基三、苯同系物的氧化反应苯环难氧化，但烃基侧链（有-H）可被氧化为-COOH第三节苯环取代的定位效应

5、一、定位规律当苯环上已有取代基，再发生取代时，第二取代基进入位置取决于第一取代基。定位基化合物o-,p-产物m-产物C6H5-OH98%2%C6H5-CH395%5%C6H5-Cl99%1%C6H5-NO26%94%硝化反应：1.邻、对位定位基如：2.间位定位基如：NO2、SO3H、CHO、COOH两类定位基：除卤素外，邻、对位定位基大多为活化基间位定位基均为钝化基定位效应的解释：取代基对苯环所产生的电子效应的结果如：+I效应-超共轭效应---容易发生亲电取代反应新取代基进入邻、对位---I效应-共轭效应难发生亲

6、电取代反应新取代基进入间位二、定位规律的应用1.预测取代反应主要产物*注：反应条件不同，烷基苯可发生不同卤代。2.选择适当的合成路线（1）由苯合成间硝基氯苯（2）由甲苯合成邻硝基苯甲酸萘的位电子云密度较高,亲电取代通常在位。如：-氯萘-硝基萘第三节致癌稠环芳烃化学致癌物（chemicalcarcinogeniccompound）之一，为间接致癌物。一般三环以上某些位置连甲基有致癌性如：特强致癌物小结1.结构：苯环Csp2杂化，存在大键，稳定，具有芳香性。苯环亲电取代反应及定位效应；侧链氧化和卤代反应。2.性质作业：P1622/(

7、1)(2)(6),3/(1)(3)(4),4/(3),6(1)，7。阅读Section4.Aromaticcompounds全文翻译P11/4.1第三段，P12第二段。