芳香烃结构及芳香性.ppt

第四章第四章 芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性1芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性§1 §1 早期对芳香化合物的认识早期对芳香化合物的认识 来源于动植物，有特殊的芳香气味来源于动植物，有特殊的芳香气味 有特别的稳定性，结构在反应中不容易被破坏有特别的稳定性，结构在反应中不容易被破坏 碳氢比十分接近，分子高度不饱和碳氢比十分接近，分子高度不饱和 主要发生取代反应，一般不发生加成反应主要发生取代反应，一般不发生加成反应 C6H6杏仁香味杏仁香味肉桂香成分肉桂香成分2芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性 描述并不准确，有很多例外描述并不准确，有很多例外 C6H6 吡吡 啶啶有芳香性有芳香性奇臭无比奇臭无比4-松油醇松油醇无芳香性无芳香性茶树香油茶树香油 反应条件只需要反应条件只需要 Na + C2H5OH肉桂香成分肉桂香成分3§2 §2 近代芳香理论近代芳香理论* * 芳香烃有环状结构，芳环主体是芳香烃有环状结构，芳环主体是平面平面的的* * ππ电子形成电子形成环状共轭环状共轭体系体系* * 环上的每一个原子必须是环上的每一个原子必须是SPSP2 2（或（或SP)SP)杂化杂化* * 参与共轭的参与共轭的ππ电子数为电子数为4n+24n+2* * 体系能量特别低体系能量特别低* * 能检测到反磁环流能检测到反磁环流4苯在外加磁场作用下的感应磁场苯在外加磁场作用下的感应磁场5芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性6 §3 轮烯 环丁二烯环丁二烯 环己三烯环己三烯 平面、环状共轭平面、环状共轭 平面、环状共轭平面、环状共轭 ππ电子数为电子数为4n 4n ππ电子数为电子数为4n+24n+2 反芳香性反芳香性 芳香性芳香性7芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）休克尔规则的理论解释）一对电子在成键轨道上一对电子在成键轨道上借空轨道形成环状共轭借空轨道形成环状共轭三对电子在成键轨道上三对电子在成键轨道上成键轨道参与环状共轭成键轨道参与环状共轭环己三烯环己三烯8 §3 轮烯 环辛四烯三种构象环辛四烯三种构象 ππ电子数为电子数为4n4n，扭转张力使之偏离平面，电子云不，扭转张力使之偏离平面，电子云不能互相交盖，无反芳性，属于非芳香性能互相交盖，无反芳性，属于非芳香性9芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）休克尔规则的理论解释）两个电子在非键轨道上两个电子在非键轨道上非键轨道参与环状共轭非键轨道参与环状共轭10 §3 轮烯 构象构象1 1 构象构象2 2 构象构象3 3 环葵五烯环葵五烯 ππ电子数为电子数为4n+24n+2，扭转张力使之偏离平面，电子云互，扭转张力使之偏离平面，电子云互相交盖程度小，表现微弱芳香性。

相交盖程度小，表现微弱芳香性 11 §3 §3 轮烯轮烯 平面平面 环状共轭环状共轭 ππ电子数为电子数为4n+24n+2 18-轮烯轮烯 有芳香性有芳香性12§4 §4 带电芳烃带电芳烃 环丙烯环丙烯 环戊二烯环戊二烯 环庚三烯环庚三烯 正离子正离子 负离子负离子 正离子正离子 ππ电子数为电子数为4n+24n+2，平面，有芳性，平面，有芳性13芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）休克尔规则的理论解释）一对电子在成键轨道上一对电子在成键轨道上借空轨道形成环状共轭借空轨道形成环状共轭两个电子在非键轨道上两个电子在非键轨道上非键轨道参与环状共轭非键轨道参与环状共轭14芳香烃结构与芳香性芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）休克尔规则的理论解释）15§5 §5 杂环芳烃杂环芳烃 吡咯吡咯 噻吩噻吩 呋喃呋喃 吡啶吡啶 孤对电子参与共轭孤对电子参与共轭 ππ电子数为电子数为4n+24n+2，接近平面，有芳性，接近平面，有芳性16§6 §6 稠环芳烃稠环芳烃结构特征：总结构特征：总ππ电子数为电子数为4n+24n+2，平面，环状。

平面，环状萘萘 蒽蒽 菲菲 奥奥17芳香烃结构与芳香性平面平面环状共轭环状共轭4n + 24n + 2芳香烃结构，芳香性芳香烃结构，芳香性18反芳香性的判断反芳香性的判断平面平面环状共轭环状共轭4n 4n 反芳香性，稳定性比同反芳香性，稳定性比同类开链烃小类开链烃小19非芳香性的判断非芳香性的判断不共平面或电子数为奇数不共平面或电子数为奇数环状共轭环状共轭非芳香性，稳定性与同类开链烃类似非芳香性，稳定性与同类开链烃类似20。