第四部分芳香烃教学课件.ppt

                    第四章第四章  芳香烃芳香烃 芳香烃是指芳香族化合物中的烃类，简称芳烃根据芳烃分子中是否含有苯环，将芳烃分： 苯系芳烃和非苯芳烃；按分子中苯环的多少将芳烃分为：单环芳烃、多环芳烃、稠环芳烃等一、单环芳烃 1.苯的结构 ①苯的凯库勒结构式 1825年苯首次得到分离，分子式为Ｃ6H6 苯不与溴水加成，也不被KMnO4氧化，却可在催化剂作用下发生取代反应，且一元取代物只有一种 1865年德国化学家凯库勒创造性地提出苯的环状结构式 很多问题无法解释②苯分子结构的近代概念六个碳原子共平面，键角为六个碳原子共平面，键角为 120° ，键长均相等键长均相等SP2杂化，6个C-C σ键，6个C-Hσ键       键长都相等，介于单双键之间键长都相等，介于单双键之间 2. 单环芳烃的命名单环芳烃的命名E-2-苯基-2-戊烯芳基：Ar-苯基： C6H5- , Ph苄基：3.  单环芳烃的物理性质单环芳烃的物理性质 单环芳烃一般为无色液体，比水轻，不溶于水，溶于一般有机溶剂 芳烃的熔点及沸点变化符合一般规律，在各异构体中，对称性大者，熔点较高。

对、邻、间二甲苯中，对位熔点最高4. 单环芳烃的化学性质单环芳烃的化学性质芳香性芳香性：容易容易发生取代反应取代反应，不易不易发生加成加成和氧化氧化反应芳环侧链的化学性质取决于侧链的类型芳环侧链的化学性质取决于侧链的类型（（1））.取代反取代反应应①①硝代反应硝代反应②②卤代反应卤代反应55~60oC③③磺化反应磺化反应强酸溶于水④④烷基化和酰基化反应烷基化和酰基化反应烷基化试剂： RX , ROH , RCH=CH2酰基化试剂：RCOX , (RCO)2O催化剂：分子重排当苯环上有强的吸电子基强的吸电子基时，烷基化反应不容易进行例如硝基苯、苯磺酸不能发生烷基化反应硝基苯、苯磺酸不能发生烷基化反应 无异构化现象无异构化现象（（2））.  氧化反应氧化反应①侧链氧化鉴别苯及苯的同系物如：苯、甲苯②破环氧化（（3））.加成反应加成反应5 芳烃亲电取代反应历程芳烃亲电取代反应历程（（1））. 亲电试剂的形成亲电试剂的形成（（2））.亲电试剂与芳烃反应，得到中间体亲电试剂与芳烃反应，得到中间体σ—配合物配合物 （3）.产物6. 芳烃亲电取代的定位规律芳烃亲电取代的定位规律(1).取代基定位规律 快慢G决定：①E的位置（G 的邻、对或间位）②芳环氢的活性（即速度）G-定位基①①邻位、对位定位基邻位、对位定位基致活基团：特点：直接和苯环相连的原子以单键和其它原子相连致钝基团：-Cl , -Br 间位定位基间位定位基 致钝基团特点：特点：直接和苯环相连的原子再和其它原子相连 时含有双键或三键(2). 定位规律的理论解释定位规律的理论解释A. 致活作用的邻对位定位基   取代基的定位效应，主要应从取代基所产生的电子效应讨论，有时空间效应也起一定作用。

B. 致钝作用的间位定位基致钝作用的间位定位基 这一类取代基都是吸电子基，具有-I效应，可使 苯环电子密度减小，此外这些取代基还与苯环存在π－π共轭效应，也使苯环 电子密度降低，总的电子效应是使苯环的亲电取代反应钝化 C. 具有致钝作用的邻对定位基  卤素属于这一类卤素属于这一类 (3). 定位规律的应用定位规律的应用A.合成上： 例如以苯为原料来合成邻硝基苯甲酸B.二取代苯的定位规律①两个取代基指向一致②两个取代基指向不一致a.强烈活化基团的定位能力胜过钝化基团或 弱的活化基团 ｂ．两个基团互相处于间位时，其间的位置由于空间的阻碍，很少发生取代 二、稠环芳香烃 ㈠稠环芳香烃概述 萘的１、４、５、８位也叫做萘的１、４、５、８位也叫做α位位 ２、３、６、７位叫做２、３、６、７位叫做β位位 4-甲基-2-萘磺酸1，4-二甲基萘1，5-二甲基萘㈡㈡ 萘的化学性质萘的化学性质萘中电子云分布不均匀，α位电子云密度较大，芳香性比苯差1.取代反应 2.  氧化反应氧化反应邻苯二甲酸酐3.  加成反应加成反应1，2，3，4-四氢萘十氢萘三、非苯芳烃三、非苯芳烃非苯芳烃：不含苯环但具有类似苯的结构和性质的 芳香族化合物。

休克尔规则：休克尔规则： 凡是π电子数具有４ｎ＋２４ｎ＋２（ｎ为０，１， ２，…等正整数）个的单环封闭共轭体系封闭共轭体系的化合物，都具有芳香性 不具有芳香性（不是共轭体系）封闭共轭体系，π电子数4，没芳香性封闭共轭体系，π电子数2，有芳香性判定下列化合物是否具有芳香性：无有有无有无有无有。