化工芳烃-芳香性.ppt

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1、一、芳香烃的分类1.单环芳烃三苯甲烷联苯2.多环芳烃多苯代脂烃联苯稠环芳烃萘蒽菲二、苯的结构1、苯的环状结构——凯库勒式分子式：C6H6研究表明,凯库勒的结构式基本上是正确的。但它不能解释苯的全部性能.（1）无法解释苯特有的稳定性。苯环中含有三个双键，但却不象烯烃那样易发生加成反应，而是易发生取代反应。（2）依据凯库勒式，苯的邻二取代物应有两种异构体：实际上只有一种。因而凯库勒提出了共振式来解释。（3）按凯库勒式，C=C(0.134nm),C-C(0.154nm)的键长应该不一样。但实验表明，苯分子的所有C-C键长均相等。2、苯结构的近代概念杂化轨道理论：碳sp2杂化，形成

2、6个C-Cs-键、6个C-Hs-键。6个p轨道相互交盖，形成一个“环闭”大p键。苯的结构△H=－119.7kj/mol△H=－208.4kj/mol共轭能=苯氢化热-3倍环己烯氢化热=150.7kj/mol氢化热：3、苯结构的表示方法芳香性的判断休克尔（Hückel）规则含有4n+2个π电子的平面环状化合物具有芳香性。因此，有机分子不一定要有苯环，只要满足:整个分子共平面；具有环闭共轭体系；π电子数符合Hückel规则（4n+2）。就具有芳香性。三、单环芳烃的同分异构和命名1、一元取代物以苯为母体。把烷基当作取代基甲苯乙苯异丙苯2、二元取代物多取代苯须标出取代基的位置。如取

3、代基不同，可选一个基团加苯环为母体。3-乙基甲苯邻二甲苯1,2-二甲苯间二甲苯1,3-二甲苯对二甲苯1,4-二甲苯3、三元取代物1,2,3-三甲苯连三甲苯1,2,4-三甲苯偏三甲苯1,3,5-三甲苯均三甲苯3-苯基丙烯侧链较复杂时选侧链为母体，苯作为取代基。苯乙烯苯基：苯分子去掉一个氢原子得到的基团。以ph－表示。苯基2-甲苯基邻甲苯基2,3-二甲苯基苯甲基苄基★苯的衍生物的命名：苯环上有多个不同官能团取代基时，选处于优先次序的官能团为母体，其它官能团作为取代基。官能团优先次序：四、芳烃的物理性质无色有芳香气味的液体（苯及其同系物）。不溶入水，易溶于有机溶剂。密度0.86-

4、-0.93。有一定的毒性，燃烧带黑烟。液态芳烃是一种良好溶剂。五、芳烃的化学性质1、亲电取代反应(1)卤代55～60℃45%50%55～60℃55～60℃25℃59%40%卤代反应历程：BrBr+FeBr3Br++[FeBr4]-慢快[FeBr4]-亲电取代反应历程正碳离子中间体(σ络合物)苯三氯甲烷光照，△光照历程：Cl22Cl·hνCl·CH3CH2+HCl·+ClCH2Cl2CH2Cl··苯环上H的取代(离子型):苯环侧链上的H取代，自由基型取代反应:比较两种反应的条件(2)硝化浓H2SO450～60℃发烟浓H2SO4100℃反应活性：甲苯＞苯＞硝基苯62%33%

5、浓H2SO430℃硝化反应历程：硝酰正离子慢快(3)磺化可逆反应浓H2SO470～80℃200～245℃发烟H2SO4△在较高温度时，以对位为主室温浓H2SO462%32%65℃芳磺酸是强酸，酸性与硫酸相当。易溶于水和NaOH水溶液。(4)Friedel-Crafts反应（付—克反应）在无水AlCl3等催化剂的作用下，芳烃与卤代烷或酰卤等作用，芳环上的氢原子被烷基或酰基取代的反应。常用的催化剂：无水AlCl3、FeCl3、ZnCl2、H2SO4等。苯环上有强吸电子基团时(硝基、羰基等)，不发生付-克反应。如：硝基苯不发生付-克反应，可作付-克反应的溶剂。①烷基化反应：苯环上

6、的氢原子被烷基取代的反应。常用的烷基化剂：卤代烷、烯烃和醇。31～35%65～69%异构化无水AlCl3无水AlCl3无水AlCl3②酰基化反应：苯环上的氢原子被酰基取代的反应。常用的酰基化剂：酰卤、酸酐等。无水AlCl3无水AlCl3③烷基化反应和酰基化反应的异同点：相似之处：催化剂相同；反应历程相似，都为亲电取代反应。不同之处：a.烷基化剂含三个或以上碳原子时，往往发生烷基异构化。b.烷基化反应较难停留在一元取代阶段，而是生成多元取代物。无水AlCl3当芳环上取代基中的－X或－CO－处于适当的位置时，均可发生分子内反应。如：2、加成反应Ni,150℃1Mpa六氯化苯“6

7、66”50℃紫外光3、氧化反应（需有α－H）无α－H，不反应。4、苯环亲电取代反应的定位规律(1)取代定位规律甲苯、硝基苯的硝化：比苯容易比苯难①第一类定位基（邻、对位定位基）：使苯环活化(卤素例外)。-NH2，-OH，-OCH3，-NHCOCH3，-OCOCH3，-R,-X②第二类定位基（间位定位基）：使苯环钝化。-NO2，-CCl3，-CN，-SO3H，-CHO，-COCH3，-COOH，-COOCH3，-CONH2定位能力按次序递减。电子效应与定位规律1.电子效应由于取代基的存在使苯环、双键等上的电子云密度分