第07章 多环芳烃和非苯芳烃.ppt

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1、第七章多环芳烃和非苯芳烃●难点：芳香性的判别、休克尔规则。●重点：萘、蒽、菲的结构。1．掌握萘、蒽、菲的结构。2．掌握多环芳烃的化学性质、萘的磺化反应、动力学控制和热力学控制。3．理解芳香性概念、芳香性的判别、休克尔规则。4．了解非苯芳烃的类型和代表物及反芳香性。教学要点17.1多环芳烃7.1.1联苯和多联苯●多环芳烃是指分子中含有多个苯环的烃。●包括：多苯代烃、联苯和联多苯、稠环芳烃，富勒烯。●本节的重点是稠环芳烃。,2●联苯的化学性质与苯相似，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)。●联苯的制备方法：37.1.

2、2稠环芳烃●稠环芳烃是指多个苯环共用两个或两个以上碳原子的芳烃。一、萘的结构：苯的共轭能：150kj·mol-1；萘的共轭能：225kj·mol-1。芳香性：苯＞萘＞菲＞蒽。注意萘、蒽和菲的编号，没有H的一般没有取代基，也不编号。以下内容要求掌握！4二、萘的化学性质：1.萘的共振式萘的反应性大于苯52.萘的氧化●取代萘的氧化温和氧化剂得醌，强烈氧化剂得酸酐。萘环比侧链更易氧化，不能用侧链氧化法制萘甲酸。电子云密度高的环易被氧化。63.萘的催化加氢反应7构象构象8+Cl21,4-加成低温1,2-加成Cl2低温-HCl-2HCl1,4-二氯化萘1,2,3,4-四氯

3、化萘1,4-二氯代萘1-氯代萘4.萘的加成9●萘的亲电取代反应优先发生在电子云密度较高的α位。●可用共振论解释：5.亲电取代反应：10●由图可见：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。⑴磺化反应（热力学控制和动力学控制）：11●β-位反应所需的活化能ΔEβ较高，但因SO3H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。12●烷基化实际意义不大，但在萘的α-位引入羧甲基则有实际意义。植物生长激素，能促使植

4、物生根、开花、早熟、高产，对人畜无害。⑵F-C反应：因-NO2使苯环钝化，所以可以用它做溶剂（极性）13⑶萘的硝化和卤代14●α-位或β-位有第一类定位基：●α或β-位有第二类定位基：三、萘的定位规律：15●富勒烯（Fullerene）是60个碳原子组成的C60、70个碳原子组成的C70和50个碳原子组成的C50等一类化合物的总称。●1985年美国科学家Curl、Smalley和英国科学家Kroto意外的发现了碳元素的第三种同素异构体——以C60和C70为代表的富勒烯。由于对富勒烯研究的杰出贡献而荣获1996年诺贝尔化学奖。7.1.3富勒烯7.1.3节了解！16

5、●C60的结构：※C60是由12个五边形和20个六边形组成的32面球体。※直径约为0.8nm，60个顶点为60个碳原子占据。※每个碳原子都以sp2或接近sp2杂化轨道与相邻碳原子形成σ键，从而构成笼状分子，每个碳原子剩下的P轨道或近似P轨道彼此构成离域大π键，因此具有芳香性。其结构如下：富勒烯—C60(足球烯)蔻烯蒎拉烯C60分子的结构单元17富勒烯—C70(橄榄烯)富勒烯的化学性质：187.2休克尔规则和芳香性的判别一、休克尔（Hückel）规则●1932年休克尔用分子轨道法计算环的稳定性得出结论，即休克尔4n+2规则：一个具有平面结构的环状闭合共轭烯烃，只有

6、当它的π电子数为4n+2（n=0,1,2,…）时，才具有芳香性。。●具有芳香性化合物的特点：(1)必须是环状的共轭体系；(2)具有平面结构——共平面或接近共平面(平面扭转＜0.01nm)；(3)环上的每个原子均采用sp2杂化(在某些情况下也可是sp杂化)；(4)环上的π电子能发生电子离域，且符合4n+2的Hückel规则。本章重点，掌握！19⑴三元环SbF5，SO2-75oC,-2Cl无芳香性无芳香性有芳香性有芳香性二、非苯芳烃芳香性的判别1.单环化合物？●非苯芳烃：不含苯环而具有芳香性的化合物20SbF5,SO2-75oC,-2Cl-无芳香性⑵四元环⑶五元环有

7、芳香性？有无21⑷七元环+Ph3C+Br-AgNO3+AgBrBr-环庚三烯正离子1891年合成1954年确定结构夺取负氢离子有芳香性22⑸八元环4HCCHNi(CN)215-20atm,50oC（70%）能发生典型的烯烃反应。离域能为零。具有单、双键结构。澡盆型。有芳香性无芳香性2K乙醚C-C键键长平均化，均1.40A。八个碳原子共面。*K给出二个电子。232.轮烯●分子式符合(CH)n的环多次甲基化合物称为轮烯。（n≥10）●轮烯是根据碳氢的数目来命名的。十碳五烯，10-轮烯或[10]轮烯(CH)1024254.富烯类：3.并联环系：有265.杯烯：6.

8、卓酮：-有有27作业：P