05芳香烃95627 (2).ppt

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1、第五章第五章 芳芳 香香 烃烃第五章第五章 芳香烃芳香烃5.1 5.1 单环芳香烃的结构单环芳香烃的结构5.2 5.2 来源与制法来源与制法5.3 5.3 单环芳香烃的物理性质单环芳香烃的物理性质5.4 5.4 单环芳香烃的化学性质单环芳香烃的化学性质5.5 5.5 苯环上取代基的定位规律苯环上取代基的定位规律5.6 5.6 多环芳烃和非苯芳烃多环芳烃和非苯芳烃芳香烃的分类芳香烃的分类 5.1 5.1 单单 环环 芳芳 烃烃 的的 结结 构构 单环芳烃通式：CnH2n-6（n 6）苯：C6H6环状大环状大鍵鍵5.2 5.2 来源与制法来源与制法 煤的干馏煤的干馏 石油的芳构化石油的芳构化(环烷

2、烃催化脱氢、烷烃脱氢环化再脱氢、环烷环烷烃催化脱氢、烷烃脱氢环化再脱氢、环烷烃异构化再脱氢烃异构化再脱氢)5.3 单环芳烃的物理性质单环芳烃的物理性质 一些常见的单环芳烃的物理性质见教材一些常见的单环芳烃的物理性质见教材,表表5-1。5.4 化学性质化学性质 易于取代，难于加成和加成易于取代，难于加成和加成 5.4.1苯环亲电取代反应的一般模式苯环亲电取代反应的一般模式+H+-络合物络合物-络合物的表达方式络合物的表达方式共振式共振式 离域式离域式亲电试剂亲电试剂-络合物络合物反应能量变化曲线反应能量变化曲线:反应机理反应机理 +-练习练习 有机化合物碳上的氢被硝基取代的反应称为硝化反应有机化

3、合物碳上的氢被硝基取代的反应称为硝化反应 苯的硝化反应苯的硝化反应+浓浓HNO3 +浓浓H2SO45060,98%+H2O反应机理反应机理HNO3 +H2SO4 HSO4-+H2O+NO2 H2O+NO2 H2O +NO2 H2SO4 +H2O H3O+HSO4-(1)HNO3 +2H2SO4 H3O+NO2 +2 HSO4-+NO2NO2(2)+HSO4-+H2SO4(3)NO2苯环上的氢被（苯环上的氢被（-SO3H）取代的反应称为磺化反应取代的反应称为磺化反应 苯的磺化反应苯的磺化反应 反应机理反应机理傅傅克烷基化克烷基化烷基化是可逆的，它很难停留在一取代的阶段。通过热力学控制，可得一取代

4、产物。反应机理其他类型的傅其他类型的傅克反应克反应练习酰基化，停留在一取代的阶段。5.4.2 加成反应加成反应5.4.3 氧化反应氧化反应NO!5.4.4 芳烃芳烃-氢自由基取代反应氢自由基取代反应 苄基自由基苄基自由基5.5 5.5 苯环上取代基的定位规律苯环上取代基的定位规律 二类定位基：二类定位基：第一类定位基第一类定位基：支配下一取代基优先进入邻、对位。：支配下一取代基优先进入邻、对位。X=O-、N(CH3)2、NH2、OH、OCH3、NHCOCH3、CH3、X 等。等。第二类定位基第二类定位基：支配下一取代基优先进入间位。：支配下一取代基优先进入间位。Y=N+(CH3)3、NO2、C

5、N、SO3H、CHO、COCH3、COOH、COOCH3、CONH2 等。等。示例：示例：定定 位位 规规 律律 的的 理理 论论 解解 释释 二类定位基分属于二种情况：二类定位基分属于二种情况：-络合物较稳定，络合物较稳定，反应较快。反应较快。-络合物不稳定，络合物不稳定，反应较慢反应较慢苯酚的苯酚的p 共轭效应共轭效应苯苯 酚酚硝基苯的共轭效应硝基苯的共轭效应二元取代苯的定位规则二元取代苯的定位规则 二个取代基的定位效应一致时：二个取代基的定位效应一致时：二个二个取代基的定位效应不一致时，有二种取代基的定位效应不一致时，有二种情况情况：二个取代基同类时，由较强基决定由较强基决定。二个取代基

6、同类时，定位能力没有很大的差别时,主要得到混合物。二个取代基不同类时，由第一类基决定。二个取代基不同类时，由第一类基决定。*定位规律的应用定位规律的应用*习题习题*习题习题5.6 5.6 多环芳烃和非苯芳烃多环芳烃和非苯芳烃分类：一般是按苯环的联结情况进行分类分类：一般是按苯环的联结情况进行分类 5.6.1 5.6.1 联苯和联多苯联苯和联多苯5.6.2 5.6.2 多苯代脂肪烃类多苯代脂肪烃类二苯甲烷二苯甲烷三苯甲烷三苯甲烷1,2-二苯乙烯二苯乙烯5.6.3 稠环芳烃稠环芳烃萘萘蒽蒽（1）结构）结构主要来源：煤焦油(约6%)5.6.3.1 萘及其衍生物萘及其衍生物 萘胺注意：稠环芳烃环上的碳

7、原子的编号：注意：稠环芳烃环上的碳原子的编号：1,2,3或或,标明。标明。1,5 二硝基萘9溴 菲（2）命名(3)(3)萘的性质萘的性质 A A、取代反应(主要在位)此反应叫布赫雷尔反应，此反应叫布赫雷尔反应，-萘酚也有同样反应，常用作制备。萘酚也有同样反应，常用作制备。B B、加氢反应、加氢反应（比苯容易）C C、氧化反应、氧化反应（比苯容易）5.6.4 5.6.4 蒽及其衍生物蒽及其衍生物(1)(1)蒽的来源和结构蒽的来源和结构(2)(2)蒽的性质蒽的性质 蒽比萘更容易发生反应，且一般都发生在蒽比萘更容易发生反应，且一般都发生在位。位。（A）加成反应9,10-二氢化蒽（B）氧化反应9,10

8、-蒽醌5.6.5 5.6.5 菲菲 菲是白色片状晶体，熔点100，沸点340，易溶于苯和乙醚，溶液呈蓝色荧光。菲的结构比蒽稳定，反应主要发生在9，10位。9,10-菲醌是一种农药，可防止小麦莠病，红薯黑斑病等。5.6.6 其它稠环芳烃其它稠环芳烃 (多环芳烃多环芳烃PAH)芘苯并芘5.6.7 非苯芳烃及休克尔规则非苯芳烃及休克尔规则 (4n+2)+14轮烯16轮烯18轮烯芳香性阴离子及芳香性阳离子芳香性阴离子及芳香性阳离子环戊二烯负离子环庚三烯正离子判断下列化合物是否具有芳香性判断下列化合物是否具有芳香性富勒烯富勒烯C60球体表面球体表面电子离域，电子离域，形成球状大形成球状大键。键。关于芳香性的含义小结：关于芳香性的含义小结：1 1、环的平面结构，单双键交替，形成环状大、环的平面结构，单双键交替，形成环状大 -键。键。2 2、存在离域能。环结构的化学安定性和环氢、存在离域能。环结构的化学安定性和环氢 的活泼性。的活泼性。3 3、符合、符合 4n+2 4n+2 规则。规则。