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《A5第五章 芳烃 芳香性ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章芳烃芳香性芳香族碳氢化合物及其衍生物称为芳香烃，简称为芳烃。其显著特点是：A、高度不饱和性B、不易进行加成反应和氧化反应，易进行取代反应C、成环原子间的键长趋于平均化D、环型π电子离域体系由4n+2个π电子构成，即符合Hückel规则苯邻二甲苯乙苯叔丁苯苯乙烯a、单环芳烃联苯二苯基甲烷b、多环芳烃萘蒽菲c、稠环芳烃一、构造异构分侧链异构和位置异构两种情况：正丁苯侧链异构仲丁苯异丁苯叔丁苯5-1芳烃构造异构和命名1,2,3-三甲苯连三甲苯位置异构1,2,4-三甲苯偏三甲苯1,3,5-三甲苯均三甲苯二、芳烃的命名a.单环芳烃常以苯环为母体，烷基作
2、为取代基1-甲基-2-乙基苯1,3-二甲苯(间二甲苯)1-乙基-4-丙基苯1–乙基–2–丙基–5–丁基苯2-甲基-4-苯基戊烷b.多环芳烃或当侧链较复杂时，把苯环作为取代基：2,3-二甲基-1-苯基-1-己烯1,4-二乙烯苯(对二乙烯苯）对苯二乙烯芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基：苯基(Phenyl)(Ph）苯甲基(苄基)(Benzyl)(Bz)2-甲苯基邻甲苯基3-甲苯基间甲苯基三、常见的几种芳基4-甲苯基对甲苯基5-2芳烃的结构C6H6:正六边形、共平面键角120°键长0.140nm（C-C:0.154nm,C=C:0.134nm）氢化热低（2
3、08.5<3x119.3）苯具有特殊稳定性6个2p轨道的对称轴垂直于环所在平面，彼此相互平行，两侧进行侧面交盖，形成闭合的π轨道.6个π电子离域在6个C原子上。由此形成一个闭合的共轭体系。苯分子中所有的C原子都是sp2杂化，6C－Cσ键:sp2–sp2相互交盖，6C－Hσ键:sp2–1s相互交盖。C、H原子共平面一、价键理论二、分子轨道理论简并轨道6p6个p轨道环状的共轭体系导致苯分子具有相当高的稳定性。Kekulé结构式:其共振能为：149.4kJ·mol三、共振论对苯分子结构的解释苯环上的π电子云分别位于环的上方或下方，相当于一个电子源。5-3
4、单环芳烃的化学性质一、芳环上亲电取代反应(electrophilicaromaticsubstitution):芳环与亲电试剂作用而发生的取代反应：硝化磺化烷基化酰基化卤化芳环上亲电取代反应的类型A、亲电取代反应历程π-络合物σ-络合物取代苯B、具体的亲电取代反应催化剂FeCl3,FeBr3,AlCl3等1、卤化反应卤素活性：F2>Cl2>Br2>I2芳烃活性：烷基苯>苯>卤代苯烷基苯和卤代苯的卤代物主要为邻/对位异构体苯的溴化反应机理：第一步：Br2分子的极化第二步：极化了的溴进攻苯环生成苯碳正离子中间体。此步骤是决定反应速率的一步。第三步：失去
5、质子恢复芳香体系第一步：Br2的极化溴分子的极化第二步：极化了的溴进攻苯环芳正离子的形成第三步：失去质子恢复芳香体系恢复芳香体系2、硝化反应芳烃与混酸作用，芳环上H原子被硝基取代生成硝基取代芳烃a.硝化剂：浓HNO3+浓H2SO4（简称混酸）b.底物活性：烷基苯>苯>硝基苯硝化反应机理芳烃与浓H2SO4作用，芳环上H原子被磺（酸）基-SO3H取代生成芳磺酸a.磺化剂：浓H2SO4或发烟H2SO4b.底物活性：烷基苯>苯>苯磺酸0℃43%53%4%100℃13%79%8%3、磺化反应磺化反应机理:第一步:亲电试剂的生成第二步:SO3作为亲电试剂，进攻
6、苯环第三步:失去氢，恢复芳香体系第四步:质子转移，生成苯磺酸H3O+H2O强酸利于磺化反应进行，热的稀酸水溶液利于脱磺基反应进行。磺化反应是可逆的在催化剂作用下，芳烃中芳环上氢原子被烷基取代的反应（2）常用烷基化剂：卤代烃、烯烃（醇）（1）常用催化剂：AlCL3、FeCl3、ZnCl2、(HF、BF3、H2SO4)4、Friedel–Crafts烷基化反应(56%)环己基苯(65%)反应机理:第一步碳正离子的生成：第二步碳正离子作为亲电试剂进攻苯环，CH3X和RCH2X不形成碳正离子，而是生成络合物：第三步失去质子，生成烷基苯：（3）烷基化反应的特
7、点a.异构化现象(66%)b.多元取代物生成c.当芳环上连有强吸电基(－NO2,－SO3,－CHO,RCO－,－COOH,－NR3等)时，反应不能发生。+d.歧化反应现象5、Friedel–Crafts酰基化反应在AlCl3等作用下，苯与酰卤或酸酐反应，在苯环上引入酰基：苯乙酮(acetophenone)(97%)(83%)特点a.无异构化现象b.不发生多元取代d.不可逆反应，产物单一c.当芳环上连有强吸电基(－NO2,－SO3,－CHO,RCO－,－COOH,－NR3等)时，反应不能发生。+在无水ZnCl2存在下，芳烃与甲醛及HCl作用，芳环上氢
8、原子被氯甲基（—CH2Cl）取代与烷基化反应相似，芳环上不能连有强吸电基。实际操作中可以用多聚或三聚甲醛代替甲醛5、氯甲基
