第3章 芳香烃.ppt

有机化学竞赛辅导有机化学竞赛辅导第三章第三章 芳香烃芳香烃 芳香族：芳香族：含有苯环的化合物；含有苯环的化合物；芳香烃：芳香烃：含苯环的烃。含苯环的烃。芳芳香香烃烃苯环的多少苯环的多少和连接方式和连接方式 单环芳烃：单环芳烃：稠环芳烃：稠环芳烃：多环芳烃：多环芳烃：含一个苯环的芳烃含一个苯环的芳烃 含两个或两个以上苯环，且苯环间共用两含两个或两个以上苯环，且苯环间共用两个相邻的碳原子结合的芳烃个相邻的碳原子结合的芳烃 含有两个或两个以上独立苯环的芳烃含有两个或两个以上独立苯环的芳烃 第一节第一节 单环芳烃单环芳烃一、苯的结构一、苯的结构芳香性：芳香性：对热较稳定，不易发生加成、氧化反应，而易进对热较稳定，不易发生加成、氧化反应，而易进 行取代反应的特性。行取代反应的特性。1825年，法拉第首先从照明气中分离出苯；年，法拉第首先从照明气中分离出苯；1865年，凯库勒提出苯的环状对称结构式。年，凯库勒提出苯的环状对称结构式。简写简写凯库勒式不能表明苯的真实结构凯库勒式不能表明苯的真实结构 近代物理方法测定证明：苯分子的六个碳原子和六个近代物理方法测定证明：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，为原子组成一个正六边形，碳碳键长是均等的，为140pm，介于单键与双键之间。碳氢键长为介于单键与双键之间。碳氢键长为108pm，所有的键角都，所有的键角都为为120。苯分子的结构苯分子的结构 C 杂化轨道理论解释：杂化轨道理论解释：6个碳原子均以个碳原子均以sp2杂化，形成三个杂化，形成三个sp2杂化轨道，其中一个与氢形成杂化轨道，其中一个与氢形成C-H键，另两个形成两个键，另两个形成两个CC键。键。sp2杂化为平面杂化，键角杂化为平面杂化，键角120o，碳氢原子在同一平面上。，碳氢原子在同一平面上。每一个碳原子还有一个未参加杂化的每一个碳原子还有一个未参加杂化的p轨道，相互平行重轨道，相互平行重叠，形成一个叠，形成一个 键，电子云呈轮胎状，对称分布在苯环平面键，电子云呈轮胎状，对称分布在苯环平面的上方和下方。的上方和下方。66苯分子中的苯分子中的p轨道及轨道及p轨道重叠形成的闭合共轭大轨道重叠形成的闭合共轭大键示意图键示意图 由于苯环共轭大由于苯环共轭大键的高度离域，使分子能量大大降低，键的高度离域，使分子能量大大降低，因此苯环具有高度的稳定性。事实上，环己三烯的结构是根因此苯环具有高度的稳定性。事实上，环己三烯的结构是根本不可能稳定存在的。本不可能稳定存在的。+3 H2 +208 kJmol-1苯分子的稳定性可用氢化热来证明：苯分子的稳定性可用氢化热来证明：二、单环芳烃的异构和命名二、单环芳烃的异构和命名1一元烷基苯一元烷基苯 当烷基碳链含当烷基碳链含C3时，碳链的不同会产生同分异构体。时，碳链的不同会产生同分异构体。烷基苯的命名，一般是以苯作母体，烷基作取代基，称为烷基苯的命名，一般是以苯作母体，烷基作取代基，称为“某基苯某基苯”，基字可省略。，基字可省略。甲甲(基基)苯苯乙乙(基基)苯苯正丙正丙(基基)苯苯异丙异丙(基基)苯苯2二元烷基苯二元烷基苯 两个烷基在苯环上的位置不同，产生三种同分异构体。两个烷基在苯环上的位置不同，产生三种同分异构体。命名时，两个烷基的相对位置既可用命名时，两个烷基的相对位置既可用“邻邻”、“间间”、“对对”表表示，也可用数字表示。用数字表示时，若烷基不同，一般示，也可用数字表示。用数字表示时，若烷基不同，一般较简单的烷基所在位置编号为较简单的烷基所在位置编号为1。1,2-二甲苯二甲苯邻二甲苯邻二甲苯1,3-二甲苯二甲苯间二甲苯间二甲苯 1,4-二甲苯二甲苯对二甲苯对二甲苯 2-乙基甲苯乙基甲苯邻乙基甲苯邻乙基甲苯3-叔丁基乙苯叔丁基乙苯间叔丁基乙苯间叔丁基乙苯3多元烷基苯多元烷基苯 由于烷基位置不同产生多种同分异构体。命名时，由于烷基位置不同产生多种同分异构体。命名时，三个烷基的相对位置除可用数字表示外，还可用三个烷基的相对位置除可用数字表示外，还可用“连、连、均、偏均、偏”来表示。来表示。1,2,3-三甲苯三甲苯连三甲苯连三甲苯1,3,5-三甲苯三甲苯均三甲苯均三甲苯 1,2,4-三甲苯三甲苯偏三甲苯偏三甲苯 4不饱和烃基苯和复杂烷基苯不饱和烃基苯和复杂烷基苯 苯作取代基来命名苯作取代基来命名苯乙烯苯乙烯苯乙炔苯乙炔3-苯基丙烯苯基丙烯2-甲基甲基-2苯基丁烷苯基丁烷芳基：芳基：芳烃分子中去掉一个芳烃分子中去掉一个H后剩余的基团，以后剩余的基团，以Ar表示。表示。苯基：苯基：或或 Ph苄基（苯甲基）：苄基（苯甲基）：苄基乙烯苄基乙烯三、单环芳烃的物理性质三、单环芳烃的物理性质 单环芳烃大多为无色液体，具有特殊气味，相对密度在单环芳烃大多为无色液体，具有特殊气味，相对密度在0.860.93之间，不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、乙醇等多之间，不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、乙醇等多种有机溶剂，本身也是良好的有机溶剂。种有机溶剂，本身也是良好的有机溶剂。液体单环芳烃与皮肤长期接触，会因脱水或脱脂而引起液体单环芳烃与皮肤长期接触，会因脱水或脱脂而引起皮炎，使用时要避免与皮肤接触。皮炎，使用时要避免与皮肤接触。单环芳烃具有一定的毒性，长期吸入其蒸气，能损坏造单环芳烃具有一定的毒性，长期吸入其蒸气，能损坏造血器官及神经系统，大量使用时应注意防毒。血器官及神经系统，大量使用时应注意防毒。四、单环芳烃的化学性质四、单环芳烃的化学性质 1取代反应取代反应（1）卤代）卤代 苯的卤代反应在路易斯酸（苯的卤代反应在路易斯酸（FeCl3、AlCl3、FeBr3等）等）催化下进行。催化下进行。卤代仅限于氯代和溴代，反应活性为：卤代仅限于氯代和溴代，反应活性为：Cl2 Br2FeCl3+Cl2 +HCl Br2和和FeBr3作用，生成溴正离子和四溴化铁配离子：作用，生成溴正离子和四溴化铁配离子：溴正离子是一个亲电试剂，其进攻富电子的苯环，生成溴正离子是一个亲电试剂，其进攻富电子的苯环，生成 一个不稳定的芳基正离子中间体（或一个不稳定的芳基正离子中间体（或-配合物）：配合物）：芳基正离子非常不稳定，在四溴化铁配离子的作用下，芳基正离子非常不稳定，在四溴化铁配离子的作用下，迅速脱去一个质子生成溴苯，恢复到稳定的苯环结构。迅速脱去一个质子生成溴苯，恢复到稳定的苯环结构。苯环上的取代反应属于亲电取代反应苯环上的取代反应属于亲电取代反应 卤代反应历程卤代反应历程(以溴代反应为例以溴代反应为例)：（2）硝化反应）硝化反应 反应历程：反应历程：苯的硝化反应常用浓硫酸和浓硝酸（称为混酸）为硝化苯的硝化反应常用浓硫酸和浓硝酸（称为混酸）为硝化试剂，在一定温度下进行。试剂，在一定温度下进行。（3）磺化反应）磺化反应 苯的磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂，磺苯的磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂，磺化反应为可逆反应。化反应为可逆反应。反应历程：反应历程：（4）傅瑞德尔）傅瑞德尔克拉夫茨（克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应）反应 傅傅-克反应：克反应：在无水在无水AlCl3催化下，苯环上的氢原子被烷基催化下，苯环上的氢原子被烷基 或酰基（或酰基（）取代的反应。）取代的反应。傅傅-克烷基化反应克烷基化反应常用烷基化试剂：常用烷基化试剂：卤代烷、醇、烯等；卤代烷、醇、烯等；常用催化剂：常用催化剂：无水三氯化铝、三氯化铁、三氟化硼等。无水三氯化铝、三氯化铁、三氟化硼等。苯与卤代烷反应，可以在苯环上引入一烷基苯与卤代烷反应，可以在苯环上引入一烷基 傅傅-克烷基化反应历程：克烷基化反应历程：说明：说明：三个碳以上的卤代烷进行烷基化反应时，常伴有异三个碳以上的卤代烷进行烷基化反应时，常伴有异 构化（重排）现象发生：构化（重排）现象发生：傅傅-克酰基化反应克酰基化反应常用酰基化试剂：常用酰基化试剂：酰氯或酸酐。酰氯或酸酐。苯与酰卤或酸酐反应，在苯环上引入一个酰基而生成酮苯与酰卤或酸酐反应，在苯环上引入一个酰基而生成酮傅傅-克酰基化反应历程：克酰基化反应历程：说明：说明：酰基化反应不发生异构化，也不会发生多元取代。酰基化反应不发生异构化，也不会发生多元取代。当苯环上连有强吸电子基如硝基、羰基时，苯环上当苯环上连有强吸电子基如硝基、羰基时，苯环上 的电子云密度大大降低，不发生酰基化反应。的电子云密度大大降低，不发生酰基化反应。傅傅-克反应机理的通式表示：克反应机理的通式表示：+H+（5）苯环侧链上的取代反应）苯环侧链上的取代反应 若苯的同系物与卤素在铁或三卤化铁存在下作用，则若苯的同系物与卤素在铁或三卤化铁存在下作用，则卤代反应发生在苯环上（属于亲电取代反应），且主要取卤代反应发生在苯环上（属于亲电取代反应），且主要取代侧链邻位和对位上的氢。代侧链邻位和对位上的氢。在紫外光照射或高温条件下，苯环侧链上的氢由于受在紫外光照射或高温条件下，苯环侧链上的氢由于受苯环上大苯环上大键的影响（尤其是键的影响（尤其是-氢原子）变得很活泼，易氢原子）变得很活泼，易被卤素（氯或溴）取代。侧链为两个或两个碳以上的烷基被卤素（氯或溴）取代。侧链为两个或两个碳以上的烷基时，卤代反应主要发生在时，卤代反应主要发生在-碳原子上。碳原子上。氯化苄氯化苄 苯二氯甲烷苯二氯甲烷 苯三氯甲烷苯三氯甲烷-氯代乙苯氯代乙苯 -氯代乙苯氯代乙苯 （91%）（9%）2加成反应加成反应 强烈条件下，可发生某些加成反应强烈条件下，可发生某些加成反应,但苯环的加成不会但苯环的加成不会停留在环己二烯或环己烯的阶段，说明苯比环己二烯和环停留在环己二烯或环己烯的阶段，说明苯比环己二烯和环己烯都稳定。己烯都稳定。苯环上加氢、加卤素属于游离基型的加成反应苯环上加氢、加卤素属于游离基型的加成反应3氧化反应氧化反应 顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐 苯环上的烃基氧化反应总是发生在苯环上的烃基氧化反应总是发生在-碳原子上，不论碳原子上，不论侧链长短，侧链长短，-碳原子被氧化成羧基。但是，若侧链的碳原子被氧化成羧基。但是，若侧链的-碳碳原子上无氢原子，侧链不能被氧化。原子上无氢原子，侧链不能被氧化。常用氧化剂：常用氧化剂：高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸等。高锰酸钾、重铬酸钾、稀硝酸等。在剧烈的条件下，苯环可被氧化：在剧烈的条件下，苯环可被氧化：五、苯环上亲电取代反应的定位规律五、苯环上亲电取代反应的定位规律 1定位规律定位规律 甲苯进行硝化反应时，硝基主要进入甲基的邻位和对甲苯进行硝化反应时，硝基主要进入甲基的邻位和对位，并且该硝化反应比苯容易。位，并且该硝化反应比苯容易。硝基苯再进行硝化反应时，硝基主要进入原硝基的间硝基苯再进行硝化反应时，硝基主要进入原硝基的间位，并且该硝化反应比苯困难。位，并且该硝化反应比苯困难。63%34%3%93%6.5%0.5%（1）邻、对位定位基）邻、对位定位基 这类定位基能使苯环活化，即第二个取代基的进入比这类定位基能使苯环活化，即第二个取代基的进入比苯容易，第二个取代基主要进入它的邻位和对位。苯容易，第二个取代基主要进入它的邻位和对位。常见的邻、对位定位基（定位能力由强到弱排列）有：常见的邻、对位定位基（定位能力由强到弱排列）有：邻、对位定位基的结构特点：邻、对位定位基的结构特点：与苯环直接相连的原子带负电荷，或带有未共用电子与苯环直接相连的原子带负电荷，或带有未共用电子对，或是饱和原子（对，或是饱和原子（CCl3和和CF3除外）。除外）。（2）间位定位基）间位定位基 这类定位基能使苯环钝化，即第二个取代基的进入比这类定位基能使苯环钝化，即第二个取代基的进入比苯困难，同时使第二个取代基主要进入它的间位。苯困难，同时使第二个取代基主要进入它的间位。常见的间位定位基（定位能力由强到弱排列）有：常见的间位定位基（定位能力由强到弱排列）有：间位定位基的结构特点：间位定位基的结构特点：与苯环直接相连的原子带正电荷，或以重键与电负性与苯环直接相连的原子带正电荷，或以重键与电负性较强的原子相连接。较强的原子相连接。在苯分子中，苯环闭合大在苯分子中，苯环闭合大键电子云是均匀分布的，键电子云是均匀分布的，即六个碳原子上电子云密度等同。当苯环上有一取代基即六个碳原子上电子云密度等同。当苯环上有一取代基后，取代基可以通过诱导效应或共轭效应使苯环上电子后，取代基可以通过诱导效应或共轭效应使苯环上电子云密度升高或降低，同时影响到苯环上电子云密度的分云密度升高或降低，同时影响到苯环上电子云密度的分布，使各碳原子上电子云密度发生变化。因此，进行亲布，使各碳原子上电子云密度发生变化。因此，进行亲电取代反应的难易以及取代基进入苯环的主要位置，会电取代反应的难易以及取代基进入苯环的主要位置，会随原有取代基的不同而不同。随原有取代基的不同而不同。2对定位规律的解释对定位规律的解释（1）邻、对位定位基）邻、对位定位基 甲基甲基 甲基的甲基的+I效应和效应和-超共轭效应均使苯环上电子云密超共轭效应均使苯环上电子云密度增加，由于电子共轭传递的结果，使甲基的邻、对位上度增加，由于电子共轭传递的结果，使甲基的邻、对位上增加的较多。所以，甲苯的亲电取代反应不仅比苯容易，增加的较多。所以，甲苯的亲电取代反应不仅比苯容易，而且主要发生在甲基的邻位和对位。而且主要发生在甲基的邻位和对位。诱导效应（诱导效应（+I）超共轭效应超共轭效应 一般地，供电子基为致活基团，可通过一般地，供电子基为致活基团，可通过p-共轭效应或共轭效应或+I效应向苯环提供电子，使苯环上电子云密度增加，尤其在效应向苯环提供电子，使苯环上电子云密度增加，尤其在邻、对位上增加较多。因此取代基主要进入邻、对位。邻、对位上增加较多。因此取代基主要进入邻、对位。羟基羟基 羟基中氧的电负性比碳的电负性强，对苯环表现出吸羟基中氧的电负性比碳的电负性强，对苯环表现出吸电子诱导效应（电子诱导效应（-I），使苯环电子云密度降低。羟基氧原），使苯环电子云密度降低。羟基氧原子上子上p轨道上的未共用电子对可以与苯环上的轨道上的未共用电子对可以与苯环上的电子云形电子云形成成p-共轭体系，使氧原子上的电子云向苯环转移。由于共轭体系，使氧原子上的电子云向苯环转移。由于给电子的共轭效应（给电子的共轭效应（+C）大于吸电子诱导效应（）大于吸电子诱导效应（-I），羟），羟基使苯环电子云密度增加，尤其是邻、对位增加较多，所基使苯环电子云密度增加，尤其是邻、对位增加较多，所以苯酚比苯更易亲电取代，且取代基主要进入羟基的邻、以苯酚比苯更易亲电取代，且取代基主要进入羟基的邻、对位。对位。带有未共用电子对的基团，如带有未共用电子对的基团，如 等与羟基类似。等与羟基类似。卤素卤素 卤素对苯环具有吸电子诱导效应（卤素对苯环具有吸电子诱导效应（-I）和供电子）和供电子p-共轭效应（共轭效应（+C），由于），由于-I强于强于+C，总的结果使苯环电子，总的结果使苯环电子云密度降低，所以卤素对苯环上亲电取代反应有致钝作云密度降低，所以卤素对苯环上亲电取代反应有致钝作用，为致钝基团，亲电取代比苯困难。但当亲电试剂进用，为致钝基团，亲电取代比苯困难。但当亲电试剂进攻苯环时，动态共轭效应起主导作用，供电子的共轭效攻苯环时，动态共轭效应起主导作用，供电子的共轭效应（应（+C）又使卤素的邻位和对位电子云密度高于间位，）又使卤素的邻位和对位电子云密度高于间位，因此邻、对位产物为主要产物。因此邻、对位产物为主要产物。（2）间位定位基）间位定位基 间位定位基均是吸电子基，为致钝基团，亲电取代主间位定位基均是吸电子基，为致钝基团，亲电取代主要发生在电子云密度相对较高的间位，而且取代比苯困难。要发生在电子云密度相对较高的间位，而且取代比苯困难。例如，硝基不仅使苯环钝化，亲电取代反应比苯困难，例如，硝基不仅使苯环钝化，亲电取代反应比苯困难，而且主要得到间位产物。而且主要得到间位产物。其它间位定位基，如氰基、羧基、羰基、磺酸基等对其它间位定位基，如氰基、羧基、羰基、磺酸基等对苯环也具有类似硝基的电子效应。苯环也具有类似硝基的电子效应。3定位规律的应用定位规律的应用（1）预测反应的主要产物）预测反应的主要产物两个取代基定位方向一致，具有加和性，取代基两个取代基定位方向一致，具有加和性，取代基 按照定位规则进入指定的位置。按照定位规则进入指定的位置。两个取代基定位方向不一致，分三种情况：两个取代基定位方向不一致，分三种情况：i）均为邻对位定位基，强弱不同，强取代基起主导作用。）均为邻对位定位基，强弱不同，强取代基起主导作用。ii）一个是邻对位定位基，一个是间位定位基，邻对位定）一个是邻对位定位基，一个是间位定位基，邻对位定 位基起主导作用。位基起主导作用。iii）均是间位定位基，强弱不同，强的取代基起主导作用；）均是间位定位基，强弱不同，强的取代基起主导作用；当二者的定位效应又互相矛盾时反应很难发生。当二者的定位效应又互相矛盾时反应很难发生。（2）选择合理的合成路线）选择合理的合成路线例：例：以苯为原料合成间硝基氯苯以苯为原料合成间硝基氯苯练习：练习：1.用箭头表示新进入基团主要进入苯环哪个位置？用箭头表示新进入基团主要进入苯环哪个位置？2.设计合理的合成路线，合成下列物质。设计合理的合成路线，合成下列物质。（1）以甲苯为原料合成间溴苯甲酸）以甲苯为原料合成间溴苯甲酸（2）以甲苯为原料制备）以甲苯为原料制备4-硝基硝基-2-氯苯甲酸氯苯甲酸第二节第二节 稠环芳烃稠环芳烃一、萘一、萘1萘的物理性质萘的物理性质 萘为白色的片状晶体，熔点萘为白色的片状晶体，熔点80.2 oC，沸点，沸点218 oC不不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂，有特殊的难溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂，有特殊的难闻气味。萘具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作闻气味。萘具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作“卫生球卫生球”。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现使用樟脑取代萘近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现使用樟脑取代萘制造卫生球。萘在工业上主要用于合成染料、农药等。萘制造卫生球。萘在工业上主要用于合成染料、农药等。萘的来源主要是煤焦油和石油。的来源主要是煤焦油和石油。2萘的结构和萘的衍生物的命名萘的结构和萘的衍生物的命名 分子式为分子式为C10H8，两个苯环处于同一平面上。，两个苯环处于同一平面上。碳原子均以碳原子均以sp2杂化，具有芳香性。萘分子中两个共用杂化，具有芳香性。萘分子中两个共用碳上的碳上的p轨道除了彼此重叠外，还分别与相邻的另外两个碳轨道除了彼此重叠外，还分别与相邻的另外两个碳上的上的p轨道重叠，因此闭合大轨道重叠，因此闭合大键电子云在萘环上不是均匀键电子云在萘环上不是均匀分布的，导致碳碳键长不完全等同，萘的芳香性比苯差。分布的，导致碳碳键长不完全等同，萘的芳香性比苯差。萘环的编号方法萘环的编号方法 1、4、5、8位称为位称为位；位；2、3、6、7位称为位称为位。位。1-甲萘甲萘（-甲萘）甲萘）1-甲基甲基-5-氯萘甲酸氯萘甲酸3萘的化学性质萘的化学性质（1）取代反应）取代反应 萘比苯更易发生亲电取代反应，主要发生在萘比苯更易发生亲电取代反应，主要发生在-位，但位，但当温度较高时，主要为当温度较高时，主要为-位取代产物。位取代产物。萘的硝化比苯容易，在室温下也能顺利进行，硝化主萘的硝化比苯容易，在室温下也能顺利进行，硝化主要生成要生成-硝基萘。硝基萘。萘的磺化反应随反应温度不同，产物也不一样，低温萘的磺化反应随反应温度不同，产物也不一样，低温产物主要为产物主要为-萘磺酸，高温条件下主要产物为萘磺酸，高温条件下主要产物为-萘磺酸。萘磺酸。萘环上亲电取代反应的定位规律：萘环上亲电取代反应的定位规律：萘环上有一供电子的定位基时，主要发生同环取代。萘环上有一供电子的定位基时，主要发生同环取代。若定位基位于若定位基位于位，取代基主要进入同环的另一位，取代基主要进入同环的另一位；位；若定位基位于若定位基位于位，取代基主要进入相邻的位，取代基主要进入相邻的位。位。当萘环上有一吸电子的定位基时，主要发生异环取代，当萘环上有一吸电子的定位基时，主要发生异环取代，取代基主要进入异环的两个取代基主要进入异环的两个位。位。例外：例外：(80%)（2）氧化反应）氧化反应 萘的氧化反应发生在萘的氧化反应发生在位。在缓和条件下，萘氧化生位。在缓和条件下，萘氧化生成成1，4-萘醌；在强烈条件下，萘氧化生成邻苯二甲酸酐。萘醌；在强烈条件下，萘氧化生成邻苯二甲酸酐。V2O5450oC+O2CrO3，CH3COOH 1015oC蒽和菲（蒽和菲（C14H10），互为同分异构体。），互为同分异构体。二、其它稠二、其它稠环环芳芳烃烃 蒽环和菲环的编号从两边开始，最后编中间环，其中蒽环和菲环的编号从两边开始，最后编中间环，其中1、4、5、8为为位，位，2、3、6、7为为位，位，9、10为为位。位。位的电子云密度最高，使得位的电子云密度最高，使得9，10位最活泼，大部分位最活泼，大部分反应发生在这两个位置上。反应发生在这两个位置上。相比较而言，蒽的化学性质比萘更加活泼，容易发生相比较而言，蒽的化学性质比萘更加活泼，容易发生氧化、加成及亲电取代反应，蒽、菲的芳香性比萘差氧化、加成及亲电取代反应，蒽、菲的芳香性比萘差。蒽蒽 菲菲 其它稠环芳烃：其它稠环芳烃：第三节第三节 休克尔规则与非苯芳烃休克尔规则与非苯芳烃一、休克一、休克尔尔（E.Hckel）规则规则组成环的碳原子均为组成环的碳原子均为sp2杂化且都处在同一平面上；杂化且都处在同一平面上；电子数符合电子数符合4n+2的体系（的体系（n=0，1，2，3）。）。1936年，德国物理学家年，德国物理学家E.Hckel根据大量的实验结果，根据大量的实验结果，应用分子轨道法计算了单环多烯应用分子轨道法计算了单环多烯电子的能级，提出了一电子的能级，提出了一个判别芳香体系的规则，称为休克尔规则。个判别芳香体系的规则，称为休克尔规则。环丁二烯环丁二烯 环辛四烯环辛四烯 环癸戊烯环癸戊烯(10-轮烯轮烯)）二、非苯芳二、非苯芳烃烃不含苯环，但符合休克尔规则，显示芳香性的环状烃。不含苯环，但符合休克尔规则，显示芳香性的环状烃。环丙烯正离子是最小的芳香环系，环上可以发生取代反应。环丙烯正离子是最小的芳香环系，环上可以发生取代反应。环戊二烯负离子是最早认识的一个芳香负离子，环戊二烯负离子是最早认识的一个芳香负离子，6个个电子平均分布在电子平均分布在5个碳原子上，是最稳定的一个负离子，个碳原子上，是最稳定的一个负离子，能同许多亲电试剂发生取代反应。能同许多亲电试剂发生取代反应。或或-18-轮烯的所有碳原子均在同一平面上，可以稳定的轮烯的所有碳原子均在同一平面上，可以稳定的存在，是一个典型的大环非苯芳烃。存在，是一个典型的大环非苯芳烃。练习：练习：根据休克尔规则，判别下列化合物哪些具有根据休克尔规则，判别下列化合物哪些具有芳香性？芳香性？