04-2 芳香烃.ppt

芳香烃简称为芳烃，是一类具有芳香性的碳氢化合物。;1、根据分子中是否有苯环，可分为：;苯系芳香烃;非苯系芳香烃;2、根据所含苯环的数目和结合方式，可以分：; 分子中两个或两个以上苯环通过单键连接的芳烃。;多苯代脂烃;; 第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化合物。 第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。 第三阶段：将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。; 现代芳香化合物的概念是指具有芳香性的一类环状化合物。 不一定具有香味； 也不一定含有苯环结构； 而是具有芳香性。; Ⅰ、苯及其同系物;、苯的结构; 1、分子式为C6H6 ，碳氢数目比为1︰1，但不饱和性不显著； 2、在一般条件下，苯不能与溴水作用，不使溴水褪色，即难与卤素、卤化氢等进行加成反应； 3、一般也不能被高锰酸钾等氧化剂氧化； 4、苯却容易发生取代发应。而且，其一元取代产物只有一种； 5、苯环具有较高的热稳定性。;历史上苯分子结构的各种表达方式：; 1865年，凯库勒（Kekule’）提出了苯的环状对称结构式 ; “事情进行的不顺利,我的心想着别的事了.我把坐椅转向炉边,进入半睡眠状态.原子在我眼前飞动:长长的队伍,变化多姿,靠近了,连接起来了,一个个扭动着,回转着,象蛇一样.看,那是什么?; 一条蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前轻蔑地旋转.我从电掣中惊醒.那晚我为这个假说的结果工作了整夜！”;苯的凯库勒式可以说明： 1、碳原子是四价； 2、分子式为C6H6 ，碳氢数目比为1:1 ； 3、六个氢原子的位置等同，苯的一元取代产物只有一种。; 不能解释苯的邻位二元取代产物只有一种的实验事实。 按凯库勒式推测苯的邻位二元取代产物，应有以下两种：; 苯分子中的六个碳原子均采取sp2杂化。 六个碳原子和六个氢原子都在同一平面上，形成了由六个碳原子的p轨道组成的闭合的共轭体系。 该体系是一个正六边形，所有键角均为120°。 碳碳键的键长均相等。;烷烃：碳-碳单键键长为0.154nm 烯烃：碳-碳双键键长为0.134nm; 苯的分子模型; 苯的分子中的σ键; 苯的分子中的大π键; 苯分子中高度离域的π电子云; 六个碳原子完全等同，大π键电子云在六个碳原子之间均匀分布，即电子云分布完全平均化，因此碳-碳键长完全相等，不存在单、双键之分。由于苯环共轭大π键的高度离域，使分子能量大大降低，因此苯环具有高度的稳定性。 ;苯分子结构的现代表达：;关于苯的认识;关于芳香性的认识;二、芳烃的异构和命名;2．二元烷基苯; 2-乙基甲苯 3-叔丁基乙苯 （邻乙基甲苯） （间叔丁基乙苯）;3．多元烷基苯; 4．不饱和烃基苯和复杂烷基苯;例：; 芳烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团叫做芳基(aryl) ，以Ar-表示。 ; 按以下排列次序，排在后面的为母体，排在前面的作为取代基。选择母体的顺序如下： ;例： ;三、苯及其同系物的物理性质; 苯由于其高度对称性而具有相对较高的熔点。含相同碳原子的苯的同系物异构体中，对称性高的异构体的熔点相对较高。 苯及其同系物的密度比开链烃、环烷烃和环烯烃大。 苯及同系物都是非极性或极性很小的化合物，故不溶于水。它们既是许多有机化合物的良好溶剂，又是重要的有机合成化工的基本原料。 ;四、苯及其同系物的化学性质; 苯环虽难于被氧化，但苯环上的烃基侧链由于受苯环上大π键的影响，α-氢原子变得很活泼，易发生氧化反应。同时，α-氢原子也易发生卤代反应。 苯环上的闭合共轭大π键具有一定的不饱和性，在强烈的条件下，也可发生某些加成反应。;（一）苯环上的亲电取代反应;1、卤代反应;FeCl3;Cl2 , FeCl3 , CH3COOH;a．催化剂：FeCl3 、FeBr3 、AlCl3等;2、硝化反应;＋;a. 硝化剂：浓HNO3 + 浓H2SO4（简称混酸）;2,4,6-三硝基甲苯（TNT）;;3、磺化反应;＋;4、傅瑞德尔-克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应 ;i、傅-克烷基化反应;例;常用的烷基化试剂为卤代烷，也可以用醇、烯等; 三个碳以上的卤代