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1、2019年高考化学芳香烃知识点复习苯的结构和表达(1)苯的结构近代物理方法证明：苯分子的六个碳原子和六个氢原子都在一个平面内，因此它是一个平面分子，六个碳原子组成一个正六边形，碳碳键长是均等的，约为140pm，介于单键和双键之间。碳氢键键长为108pm，所有的键角都为120°。(2)苯的芳香性从结构上看，苯具有平面的环状结构，键长完全平均化，碳氢比为1。从性质上看，苯具有特殊的稳定性：环己烯的氢化热H=-120kJ/mol,1,3-环己二烯的氢化热H=-232kJ/mol(由于其共轭双键增加了其稳定性)。而苯的氢化热H=-208kJ/mol。1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时，不但不吸热，反
2、而放出少量的热量。这说明：苯比相应的环己三烯类要稳定得多，从1,3-环己二烯变成苯时，分子结构已发生了根本的变化，并导致了一个稳定体系的形成。苯难于氧化和加成，而易于发生亲电取代反应，与普通烯烃的性质有明显的区别。苯还具有特殊的光谱特征。苯环上的氢处于核磁共振的低场。上述特点说明了苯具有典型的芳香特征。物理性质第1页芳香烃不溶于水，但溶于有机溶剂，如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻;沸点随相对分子质量升高而升高;熔点除与相对分子质量有关外，还与其结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。化学性质加成反应1.苯的加成反应苯具有特殊的稳定性，一般不易发生加成反应。但在
3、特殊情况下，芳烃也能发生加成反应，而且总是三个双键同时发生反应，形成一个环己烷体系。如苯和氯在阳光下反应，生成六氯代环己烷。只在个别情况下，一个双键或两个双键可以单独发生反应。2.萘、蒽和菲的加成反应萘比苯容易发生加成反应，例如：在不受光的作用下，萘和一分子氯气加成得1,4二氯化萘，后者可继续加氯气得1,2,3,4-四氯化萘，反应在这一步即停止，因为四氯化后的分子剩下一个完整的苯环，须在催化剂作用下才能进一步和氯气反应。1,4-二氯化萘和1,2,3,4-四氯化萘加热可以失去氯化氢而分别得1-氯代萘和1,4-二氯代萘。由于稠环化合物的环十分活泼，因此一般不发生侧链的卤化。蒽和菲的9、10位化学
4、活性较高，与卤素的加成反应优先在第2页9、10位发生。[2]还原反应1.Birch还原反应碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或二级丁醇)的混合液中，与芳香化合物反应，苯环可被还原成1,4-环己二烯类化合物，这种反应叫做Birch(伯奇)还原。例如，苯可被还原成1,4-环己二烯。Birch还原反应与苯环的催化氢化不同，它可使芳环部分还原生成环己二烯类化合物，因此Birch还原有它的独到之处，在合成上十分有用。萘同样可以进行Birch还原。萘发生Birch还原时，可以得到1,4二氢化萘和1,4,5,8-四氢化萘。2.催化氢化反应苯在催化氢化(catalytichydrogenation
5、)反应中一步生成环己烷体系。萘在发生催化加氢反应时，使用不同的催化剂和不同的反应条件，可分别得到不同的加氢产物。蒽和菲的9、10位化学活性较高，与氢气加成反应优先在9、10位发生。3.用金属还原用醇和钠也可以还原萘，温度稍低时得1,4-二氢化萘，温度高时得1,2,3,4-四氢化萘。[2]氧化反应第3页1.苯及其衍生物的氧化烯、炔在室温下可迅速地被高锰酸钾氧化(oxidation)，但苯即使在高温下与高锰酸钾、铬酸等强氧化剂同煮，也不会被氧化。只有在五氧化二钒的催化作用下，苯才能在高温被氧化成顺丁烯二酸酐。>烷基取代的苯易被氧化，但一般情况下，氧化时苯环仍保持不变，只是和苯环相连的烷基被氧化成
6、羧基。而且，不管侧链多长，只要和苯环相连的碳上有氢，氧化的最终结果都是侧链变成只有一个碳的羧基，如果苯环上有两个不等长的侧链，通常是长的侧链先被氧化。只有苯环和一个三级碳原子相连或与一个极稳定的侧链相连时，在强烈的氧化条件下，侧链才得以保持，苯环被氧化成羧基。2.萘、蒽和菲的氧化反应萘比苯易氧化，在室温用三氧化铬的醋酸溶液处理得1,4-萘醌。若在高温和五氧化二钒的催化下被空气氧化，则得重要的有机化工原料邻苯二甲酸酐。当萘环上有取代基时，活化基团常常使氧化反应在同环发生，而钝化基团使氧化反应在异环发生。由于萘环比侧链更易氧化，所以不能应用侧链氧化法来制备萘甲酸。第4页
