《有机化学芳香烃》PPT课件.ppt

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1、第四章芳香烃第一节单环芳烃一单环芳烃的异构现象和命名二苯的结构三单环芳烃的物理性质四单环芳烃的化学性质五亲电取代反应历程六苯环亲电取代定位规律第二节稠环芳烃一萘二蒽和菲第三节非苯芳烃一休克尔规则二非苯芳烃学习要求【本章重点】1.亲电取代反应的反应历程、定位规律及其理论解释。2.芳香性及其判据。【必须掌握的内容】1.苯和萘的结构。2.单环芳烃的亲电取代反应(卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化)；加成反应；氧化反应及侧链卤代反应。3.两类定位基的定位规律及其理论解释。4.萘的化学性质及定位规律。5.休克尔规则及其芳香性判断。第四章芳香烃芳香烃是指芳香族化合物中的烃类，

2、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。1、单环芳烃分子中只有一个苯环的芳烃2多环芳烃分子中含有两个或两个以上苯环的芳烃。根据苯环连接的方式不同分为：连苯烃，多苯代脂肪烃，和稠环芳烃。（1）多苯代脂肪烃脂肪烃分子中两个或两个以上氢原子被苯基取代的化合物三苯甲烷1，2-二苯乙烯联苯（2）联苯烃两个或两个以上苯环分别以单键相连而成的多环芳烃。（3）稠环芳烃两个或两个以上苯环彼此共用两个碳原子而成的多环芳烃。环丙烯正离子蒽菲3非苯芳烃分子中不含苯环的芳香烃。奥萘联苯（2）联苯烃两

3、个或两个以上苯环分别以单键相连而成的多环芳烃。2取代基相同二元取代三种异构体第一节单环芳烃3取代基相同三元取代三种异构体乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯1一元取代一种异构体一单环芳烃的异构现象及命名■异构现象连三甲苯偏三甲苯间三甲苯1当苯环上连有烷基、卤、硝基时，以苯为母体Ph：苯基（phenyl)硝基苯氯苯甲苯简写■命名2当苯环上连有烯基、醛、酮、羧基等，苯环为取代基苯乙烯苯甲醛苯乙酮苯乙炔苯甲酸苯甲醚苯胺苯磺酸3当环上连有不同的取代基时，命名时最优先基团和芳环一起决定母体的名称，其它作为取代基，遵循最低系列原则，和次序规则，使较优基团位次较大。命名时优先次序4－

4、氯苯甲醛1,2－二溴苯3－硝基苯甲酸例对氯苯甲醛邻二溴苯2－羟基－4－氨基苯甲酸2－苯基庚烷苯基为取代基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二苯的结构①苯的凯库勒结构式②苯分子结构的近代概念六个碳原子共平面，键角为120°，键长均相等。SP2杂化，6个C-Cσ键，6个C-Hσ键键长都相等，介于单双键之间三.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

5、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，对位熔点最高四单环芳烃的化学性质化学性质一览表一、取代反应1.卤代：2.硝化：3.磺化：4.Friedel–Crafts反应(1)F–C烷基化反应:常用的cat.：无水AlCl3、FeCl3、ZnCl2、BF3、H2SO4等。常用的烷基化试剂：(2)F–C酰基化反应：常用的酰基化试剂：RCOX、(RCO)2O、RCOOH。二、加成反应1.加氢反应:2.加氯反应:三、氧化反应1.苯环氧化:无共害水果禁用六六六2.烷基苯的氧化(侧链氧化)：苯环较稳定，不易氧化，故用该法可将苯和烷基苯区别开来无

6、论烷基侧链的长短，其氧化产物通常都是苯甲酸。没有α-H的烷基苯很难被氧化。。四、烷基苯的侧链卤代反应烷基苯的α-卤代反应为自由基反应。反应的中间体为苄基游离基：反应条件对反应的方向影响非常大！五.芳烃亲电取代反应历程亲电取代反应：由亲电试剂的进攻而引起的取代反应。+H+亲电试剂-络合物-络合物1、卤代：2、硝化：硝基正离子3、磺化：磺化亲电试剂4、傅-克烷基化反应：正碳离子证据碳正离子重排5、傅-克酰基化反应：◇F－C烷基化与F－C酰基化反应的异同点：a.反应所用催化剂相同；反应历程相似。b.当芳环上有强吸电子基(如：－NO2、－COR、－CN等)时，既不发

7、生F－C烷基化反应，也不发生F－C酰基化反应。不同点：a.烷基化反应难以停留在一取代阶段，往往得到的是多元取代的混合物；而酰基化反应却可以停留在一取代阶段。相同点：b.烷基化反应，当R≥3时易发生重排；而酰基化反应则不发生重排。如：思考：如何制备分类：1.第一类定位基(即邻对位定位基)―O-、―N(CH3)2＞―NH2＞―OH＞―OCH3＞―NHCOCH3＞―OCOCH3＞―CH3＞―X等。这类定位基可使苯环活化(卤素除外),又叫致活基。其特点为：a.带负电荷的离子。如：六苯环上亲电取代反应的定位规律b.与苯环直接相连的原子大多数都有未共用电子对，且以单键与其它

8、原子相连。如：c.与苯环