第四章芳烃概述.ppt

9. 富勒烯 1985年英国的Kroto等人在实验中发现C60原子族，认为它具有笼形结构， 是由12个五元环和20个六元环组成的球形32面体，具有很高的对称性,其形状 似足球，很象美国著名设计师 Richard Buckminster Fullerene 作品，称为 Fullerene。1996年， Kroto等人为此获诺贝尔化学奖。 　　C60是纳米级材料，可用作记忆元件，超级耐高温润滑剂，可制造高能蓄 电池、燃料、太空火箭推进剂等。纯的C60是绝缘体，但钾嵌入的C60具有超 导体性质。由于C60结构的特殊性，表现出很强的非线性光学性质，在光学计 算机和光纤通讯中有特殊的价值。C60与某些磷脂的复合物能与某些癌细胞结 合，从而为摧毁和杀灭癌细胞提供了条件 富勒烯是一种球面形的离域大π键，具有芳香性或某些芳香性 10. 芳烃的工业来源 1. 从煤焦油分离 2. 从石油裂解产品中分离 3. 芳构化 11. 多官能团化合物的命名 官能团的次序规则　　P197 (a) 较优官能团为母体，根据母体官能团成为某某类化合物 (b) 其他的官能团和取代基（烷基）均作为取代基，取代基的排列次序(P73) 为较优集团后列出 (c) 最后将取代基的名称依次排放在母体名称之前，即得全名 致癌烃 苯并芘 * * 硝化反应的几种情况分析 *1烷基硝化的实例分析 58 4 38 45 6.5 48 62 7.5 30 12 8.5 79 b. 卤化反应的机理 卤化反应的亲电试剂是 Br+，催化剂FeX3的存在有利于亲电试剂的生成 c. 磺化反应的机理 磺化反应的试剂可能是三氧化硫（SO3 ) d. 烷基化反应的机理 烷基化反应的亲电试剂是碳正离子，当所用烷基化试剂具有三个碳以上的 直碳链时，碳正离子易发生重排，得到由于碳正离子重排而生成的异构化产物 (3) 加成反应 a. 加氢 工业上生产环己烷的方法 b. 加氯 在紫外线照射下，苯与氯加成生成六氯化苯 六六六 (4) 氧化反应 苯在高温和催化剂作用下，氧化生成顺丁烯二酸酐 (5) 聚合反应 用氯化铝做催化剂，氯化铜为氧化剂，则苯聚合成聚苯 2. 芳环侧链（烃基）上的反应 (1) 卤化反应 烷基苯的α-氢原子受苯环的影响比较活泼，在高温、光的作用下，则发 生α-氢原子被卤原子取代。 机理： 发生在α位 溴比氯具有较大的选择性 (2) 氧化反应 烷基苯比苯容易被氧化，但通常是烷基被氧化，苯环则比较稳定。 烷基被氧化成羧酸，而且不论烷基的碳链长短，一般都氧化成苯甲酸 烷基苯的烷基可进行脱氢 苯乙烯是合成丁苯橡胶和聚苯乙烯等高分子化合物的重要单体 乙苯经催化脱氢生产苯乙烯： (3) 聚合反应 当苯环的侧链含有碳碳不饱和键时，可发生聚合反应和共聚反应 聚苯乙烯透光性好，有良好绝缘性和化学稳定性 五、苯环上亲电取代反应的定位规则 1. 两类定位基 当苯环上已有一个取代基，如再引入第二个取代基时，则第二个取代基 在环上的位置可以有三种，即邻位、间位和对位。这三个位置被取代的机会 并不均等，它取决于苯环上原有取代基的性质。按所得产物比例不同，原有 取代基的性质可以分为两类： a. 邻、对位定位基 又叫第一类定位基 一般使苯环活化，反应速度比苯快。这类定位基在与苯环直接相连的 原子上一般具有单键或具有孤对电子（或带负电荷），具有推电子效应 (b) 间位定位基 又叫第二类定位基 一般使苯环钝化，反应速度比苯慢。这类定位基在与苯环直接相连的 原子上一般具有重键或带正电荷，具有吸电子效应。 2. 苯环上亲电取代反应定位规律的理论解释 (1) 电子效应 σ络合物的稳定性 a. 邻对位定位基对苯环的影响及其定位效应 甲基： 甲苯比苯容易亲电取代，邻和对位比间位更容易 羟基： 苯酚比苯容易亲电取代，邻和对位比间位更容易 氯原子： 氯苯的亲电取代比苯较难进行，但仍然主要发生在氯原子的邻位和对位 (b) 间位定位基对苯环的影响及其定位效应 硝基苯比苯难发生亲电取代反应，且主要发生在间位 3. 二取代苯亲电取代的定位规则 a. 当两个取代基属不同类型时，第三个取代基的进入位置由邻对位定位基决定 b. 两个取代基的定位效应一致时，第三个取代基的进入位置由定位规律决定 c. 两个取代基的定位效应不一致时，第三个取代基的进入位置由定位效应强的 取代基决定 4. 亲电取代定位规则在有机合成上的应用 例1： 例2： 多元亲电取代的经验规则 20% 43% 17% 19% 二个间位定位基定位方向矛盾时，服从强者。 二个定位基定位能力没有太大差别时，得混合物。 （二）预测反应位点 定位一致时 定位不一致时 （1）一