有机化学07___芳香烃.ppt

第七章 芳香化合物Aromatic compounds §1.芳香化合物的分类和命名 §2、苯的结构 二、苯的结构的现代理论： 三个成键轨道电子云叠加的总形象： 三、苯的结构表示法： §3、苯的化学性质 1.苯的卤代 2.硝化 3.磺化 4. Friedel-Crafts反应 讨论： 2）.酰基化反应 讨论： 5.其它亲电取代： 二、苯的加成反应： 三、苯的氧化、还原反应 四、苯的亲核取代反应 2.氯苯的取代： §4、苯环上亲电取代反应的定位规律 及其应用 邻对位定位基—大多致活： 强: O-, NR2, NHR, NH2, OH, OR 中: RCONH-, RCOO-; 弱: CH3(R), Ar, F, Cl, Br, I 二、定位规律的理论解释： 2. 致钝，间位定位基： 4. 定位效应的其他影响因素： 5、引入第三个取代基的定位规律 1)、原有两个取代基的定位作用一致 §5、稠环芳烃: 2、萘的化学性质： 2. 菲 三.致癌芳烃： §6 、非苯芳烃 二、 Hückel 规则 2). 四元环，二价离子—芳香性 4). 七元环六电子—芳香性： 2.大环芳香化合物 Hückel 规则不仅适用于碳环，也适用于杂环。 1.硝基氯苯的取代： 历程：加成——清除 X-ray, NMR证实了一些 较稳定中间体的存在 历程：消除—加成 ① .低温可观察到它的光谱 ② .加活性试剂可截获 苯炔历程的证据： 一、定位规律： R基团使苯环亲电取代变易, 第二取代基主要进入邻对位; ( o + p 60%) NO2，SO3H使苯环取代变难， 第二基团主要进入间位。 （m40%) 新导入取代基的位置 主要取决于原有取代基 的性质 间位定位基—大多致钝： + NR3, NO2, CF3, CCl3, CN -SO3H, -CHO, -COR, COOH -CONH2, 常见基团 致钝 1.致活，邻对位定位基 1). R （以CH3为例） R诱导给电子（或称σ-π超共轭） 使苯环活化 邻对位电子云 密度增多较多 致活 邻对位定位 2).OH, OR, NH2, NHR, NR2—强致活邻对位定位基 OH：共轭给电子 诱导吸电子—强致活 邻、对位电子云密度大—邻对位定位 NO2, CN, -COR, -COX等 3. 致钝，但却是 邻、对位定位基 如：-X 11.5 72.7 15.8 C(CH3)3 7.7 62.3 30 CH(CH3)2 6.5 48.5 45 C2H5 4.40 37.15 58.45 CH3 间位% 对位% 邻位% R 1). 空间因素（原有基团的体积）: 2). 温度的影响: 3). 新导入基团的影响： 铊化物可转变 成OH、I等： 2)、原有两个取代基的定位作用不一致 a)、同一类---由较强的定位基决定 b)、不同一类---由邻对位定位基决定 二、定位规律的应用： 推测反应产物： 合成多功能基芳香化合物 例1. 例2. 例3. 例4. 两个或两个以上的苯环公用 两个C原子稠合而成的化合物 一、萘 1. 结构特点： 平面环状共轭体系，离域能255kJ/mol 2x150.5kJ/mol 芳香性比苯差，破坏一个环255-150.5=104.5kJ/mol 较易加成，氧化; 亲电取代也比苯易。 1, 4, 5, 8 (α)-位电子云密度最高,亲电取代也最易 2, 3, 6, 7 (β)-位电子云密度次之,亲电取代也次之 9, 10 –位成桥的C原子，一般不反应。 1). 亲电取代： A. 卤代： B. 硝化： A. 磺化： α–位：取代较快，但磺化可逆，温高则8-位H 干扰大，逆反应大?脱磺酸基 β-位：取代慢，但生成的产物稳定 D. 付-克反应： 烷基化： 多取代—产物复杂，应用较少。 酰基化： 2). 二取代的定位规则： 环上有致钝基，第二取代基进入另一环α-位。 B. 1-位上有活化基，萘二取代基进入4-位： C. 2-位有活化基，萘二取代基进入1位： 同环活化 进入同环α-位 3). 萘的氧化反应： 4). 加氢反应： 二、其它稠环芳烃. 1. 蒽 平面环状共轭体系,芳香性比苯、萘差； 离域能349.0kJ/mol 3X150.5kJ/mol； 9，10-位反应活性最大；易发生加成或氧化。 1). 加成反应： 2). 氧化-还原： 3). Diels- Alder 反应： 在9，10位反应，成为