第七章多环芳烃优秀课件.ppt

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1、第七章多环芳烃第七章多环芳烃第1页，本讲稿共40页n n学习要求：n n 1、了解联苯及其衍生物。n n 2、掌握萘及其衍生物的性质。n n 3、了解非苯芳烃。n n重点：萘及其衍生物的性质n n难点：休克尔规则第2页，本讲稿共40页第3页，本讲稿共40页7.1 联苯联苯（二）联苯（二）联苯 对三联苯对三联苯1)命名命名两个或多个苯环以单键直接相连的化合物称为联苯类化合物。两个或多个苯环以单键直接相连的化合物称为联苯类化合物。第4页，本讲稿共40页2，2-二氯联苯二氯联苯 2，4-二硝基联苯二硝基联苯2-甲基甲基-4-硝基联苯硝基联苯 4,4-二硝基联苯二硝基联苯 第5页，本讲稿共40页2）制

2、备制备1)工业工业 2C6H6 C6H5-C6H5 +H2 2)实验室乌尔门反应实验室乌尔门反应(Ullmann反应反应)催化剂催化剂重氮盐的反应重氮盐的反应(参见芳胺一章参见芳胺一章),联苯胺重排联苯胺重排第6页，本讲稿共40页3）化学性化学性质质苯环的对位苯环的对位第7页，本讲稿共40页第8页，本讲稿共40页两个苯环不能绕单键旋，既无对称中心又无对称面，有手性。两个苯环不能绕单键旋，既无对称中心又无对称面，有手性。第9页，本讲稿共40页2)2)重要稠环化合物的名称和结构重要稠环化合物的名称和结构重要稠环化合物的名称和结构重要稠环化合物的名称和结构蒽蒽萘萘菲菲1,4,5,8称为称为 位位2,

3、3,6,7称为称为 位位1,4,5,8称为称为 位位2,3,6,7称为称为 位位9,10位称为中位位称为中位有五种不同的位置有五种不同的位置1-8，2-7，3-6，4-5，9-10。亲电取代反应最易在萘的亲电取代反应最易在萘的 位位7.2 稠环化合物稠环化合物1)定义：定义：两个或多个苯环共用两个邻位碳原子的化合物两个或多个苯环共用两个邻位碳原子的化合物 称为稠环芳烃。称为稠环芳烃。第10页，本讲稿共40页母体选择原则（按以下排列次序，排在后面的为母体，母体选择原则（按以下排列次序，排在后面的为母体，排在前面的作为取代基。）排在前面的作为取代基。）选择母体的顺序如下：选择母体的顺序如下：-NO

4、2、-X、-OR（烷氧基）、（烷氧基）、-R（烷基）、（烷基）、-NH2、-OH、-COR、-CHO、-CN、-CONH2（酰胺）、（酰胺）、-COX（酰（酰卤）、卤）、-COOR（酯）、（酯）、-SO3H、-COOH、-N+R3等等第11页，本讲稿共40页1-硝基萘（硝基萘（-硝基硝基萘）萘）2-萘磺酸（萘磺酸（-萘磺酸）萘磺酸）6-甲基甲基-1-氯萘氯萘 5-甲基甲基-2-萘磺酸萘磺酸 3-甲基甲基-8-硝基硝基-1-氯萘氯萘 第12页，本讲稿共40页1,5-1,5-二甲基萘二甲基萘二甲基萘二甲基萘-萘酚萘酚萘酚萘酚2,7-2,7-萘磺酸萘磺酸萘磺酸萘磺酸2-2-氯氯氯氯-4-4-硝基联苯

5、硝基联苯硝基联苯硝基联苯第13页，本讲稿共40页3）萘的化学反应）萘的化学反应）萘的化学反应）萘的化学反应萘中电荷密度萘中电荷密度 一、取代反应一、取代反应反应无需催化剂反应无需催化剂（2）硝化）硝化 (1)卤化卤化比苯的硝化要快百倍比苯的硝化要快百倍 第14页，本讲稿共40页（3）磺化反应）磺化反应第15页，本讲稿共40页第16页，本讲稿共40页二、加成反应二、加成反应 Birch还原还原 第17页，本讲稿共40页良好的高沸点溶剂良好的高沸点溶剂 第18页，本讲稿共40页三、萘的氧化三、萘的氧化温和氧化剂得醌，强烈温和氧化剂得醌，强烈氧化剂得酸酐。氧化剂得酸酐。萘环比侧链更易氧化，所萘环比侧

6、链更易氧化，所以不能用侧链氧化法制萘以不能用侧链氧化法制萘甲酸。甲酸。电子云密度高的环易被氧化。电子云密度高的环易被氧化。第19页，本讲稿共40页4.萘环上的取代规律萘环上的取代规律（）（）当第一个取代基是当第一个取代基是邻对位定位基邻对位定位基时，发生时，发生“同环取代同环取代”。如果原来取代基在如果原来取代基在位，第二个取代位，第二个取代基主要进入同环的基主要进入同环的位。如果原来取代基在位。如果原来取代基在位，第位，第二个取代基主要进入与它相邻的二个取代基主要进入与它相邻的位。位。（）当第一个取代基是（）当第一个取代基是间位定位基时间位定位基时，发生，发生“异环异环取代取代”。第二个取代

7、基进入另一个环的第二个取代基进入另一个环的位。位。第20页，本讲稿共40页第21页，本讲稿共40页第22页，本讲稿共40页 课本课本 P157 第第2，3题题第第第第6 6题题题题第23页，本讲稿共40页1.2.第24页，本讲稿共40页3.注：由于硝基是间位定位基，溴化是发生在异环。如果先溴化（溴原子是邻对位定位基），再硝化，则发生同环硝化，故不行。第25页，本讲稿共40页4.5.第26页，本讲稿共40页7.2.2 蒽蒽 7.2.3 菲菲（自学）（自学）自学提纲：自学提纲：）蒽与萘相比，哪一个反应活性更高。为什么？）蒽与萘相比，哪一个反应活性更高。为什么？）蒽的哪个位置最为活泼，它进行加成和氧

8、化反应时）蒽的哪个位置最为活泼，它进行加成和氧化反应时的产物分别是什么？的产物分别是什么？）菲与蒽的稳定性比较。菲的化学反应一般发生在哪）菲与蒽的稳定性比较。菲的化学反应一般发生在哪个位置？个位置？第27页，本讲稿共40页7.4 7.4 休克尔规则和非苯芳香体系休克尔规则和非苯芳香体系休克尔规则和非苯芳香体系休克尔规则和非苯芳香体系一一 非苯芳香体系非苯芳香体系苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系。苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系。二二 休克尔规则休克尔规则1931年，休克尔（年，休克尔（E.Huckel，1896-1980，德国人）用简单的分子轨，德国人）用简单的分子轨道计算了单环多烯烃

9、的道计算了单环多烯烃的电子能电子能级，从而提出了一个判断芳香性级，从而提出了一个判断芳香性体系的规则，称为休克尔规则。体系的规则，称为休克尔规则。第28页，本讲稿共40页休克尔提出，单环多烯烃要有芳香性，必须满足三休克尔提出，单环多烯烃要有芳香性，必须满足三个条件。个条件。(1)成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm;(2)环状闭合共轭体系环状闭合共轭体系;(3)环上环上电子数为电子数为4n+2(n=0、1、2、3)；符合上述三个条件的环状化合物，就有芳香性，这就符合上述三个条件的环状化合物，就有芳香性，这就是休克尔规则。是休克尔规则。第

10、29页，本讲稿共40页三元环三元环SbF5，SO2-75oC,-2Cl无无芳香性芳香性无芳香性无芳香性有芳香性有芳香性第30页，本讲稿共40页SbF5,SO2-75oC,-2Cl-无芳香性无芳香性有芳香性有芳香性四元环四元环第31页，本讲稿共40页五元环五元环成环成环C共平面共平面电子电子=4非环状闭合共轭非环状闭合共轭无无无无芳芳芳芳性性性性成环成环C共平面共平面电电子子=6,n=1,环状闭环状闭合共轭合共轭有有芳芳性性sp2sp3第32页，本讲稿共40页解释解释 为何具有芳香性？为何具有芳香性？第33页，本讲稿共40页七元环七元环+Ph3C+Br-AgNO3+AgBrBr-环庚三烯正离子环

11、庚三烯正离子1891年合成年合成1954年确定结构年确定结构夺取负氢离子夺取负氢离子第34页，本讲稿共40页八元环八元环4HC CHNi(CN)215-20 atm,50oC（70%）能发生典型的烯烃反能发生典型的烯烃反应。离域能为零。具应。离域能为零。具有单、双键结构。澡有单、双键结构。澡盆型。盆型。有芳香性有芳香性无芳香性无芳香性 2K乙醚乙醚C-C键键长平均化，键键长平均化，均为均为1.40A。八个。八个碳原子共平面。碳原子共平面。*K给出二个电子。给出二个电子。第35页，本讲稿共40页第36页，本讲稿共40页判别轮烯芳香性的原则判别轮烯芳香性的原则（1）轮烯是非扩张环，有环内氢与环外氢。）轮烯是非扩张环，有环内氢与环外氢。（2）环碳必须处在同一平面内。）环碳必须处在同一平面内。（3）符合）符合4n+2规则。规则。10-轮烯因环内轮烯因环内氢的相互作用，氢的相互作用，使使C不能同处在不能同处在同一平面内，无同一平面内，无芳香性。芳香性。14-轮烯轮烯 有芳香性有芳香性环内氢环内氢 0 ppm环外氢环外氢7.6 ppm 16-轮烯轮烯 无芳香性无芳香性 18-轮烯轮烯 有芳香性有芳香性第37页，本讲稿共40页练习练习(结合课本结合课本P158 第七题第七题)第38页，本讲稿共40页第39页，本讲稿共40页作业1:P157 1，2，3，4，5，6，7第40页，本讲稿共40页