c4(脂环烃).pptVIP

4. 当苯环上已有两个取代基，再进行亲电取代反应时，第三个基团进入的位置决定于已有的两个基团的性质， 一致 和 服从（谁强服从谁；不同定位的，服从邻对位） 少量（位阻） 4 定位规律的应用 §4.2.2 稠环芳香烃 稠环芳烃都是固体，相对密度大于1，许多稠环芳烃都有致癌作用。 萘 蒽 菲 稠环芳烃也是平面分子，所有碳原子上的p轨道都平行重叠形成环闭共轭体系，但各个p轨道的重叠程度不完全相同，电子云密度未完全平均化。如：萘中α位(1,4,5,8)电子云密度最高，蒽和菲中以9,10位电子云密度最高。而亲电取代反应也就发生在电子云密度最高的位置。如： 萘比苯容易进行加成反应，用金属钠和醇作用产生的新生氢就可以使萘部分还原为四氢化萘，进一步加氢须催化氢化，还原为十氢化萘： 在五氧化二钒的催化下，萘可以被氧化成邻苯二甲酸酐： 稠环芳烃中比较重要的是萘、蒽、菲，是合成染料、药物的重要原料。 致癌烃 苯的凯库勒模型 4.2.2 芳香烃的命名 1、单环芳香烃 (1)一般一苯为母体，如甲苯、乙苯、丙苯、氯苯、硝基苯等 氯苯 硝基苯 亚硝基苯 (2) 当苯上连有不饱和基团或多个碳原子的烷基时，则将苯环作为取代基，苯分子除去一个氢原子后，余下的部分为苯基（Ph(phenyl))， 当苯上带官能团时 苯甲醛 苯甲酸 苯磺酸 (3) 苯环上有两个取代基时，就有三种异构体，要标明取代基的位置，可以分别用邻（ ortho- ）、间（ meta- ）、对（ para- ）表示，也可用1,2-；1,3-；1,4-表示 （4）有三个取代基时，一般都用数目字表示它们的位置 2、多环芳香烃 （1）联苯类：苯环间以一单键线的，例如： 2．多苯代脂肪烃：可看作脂肪烃分子中氢原子被苯取代： 3．稠环芳烃：并联：两个或两个以上苯环共用两个相邻碳原子。 4.2.3 苯的结构 1825年法拉弟(Faraday)从照明气中分离得到 分子式为C6H6，符合CnH2n-6通式，可能具有的结构式 易取代，不易加成 苯分子中六个碳原子和六个氢原子处于同一平面内，六个碳原子组成一个正六边形，碳碳键长完全相等，所有键角都是 1200 轨道解释： C原子sp2杂化，每个C原子的杂化轨道与C和H形成三个σ键， 未参与杂化的p轨道垂直苯环平面，电子云相互重叠，形成一个环闭的共轭体系。离域大π键，电子云密度完全平均化，无单、双键之分。 1. 苯的特征: (a) 分子式C6H6, C:H=1:1 , 不饱和程度高 (b) 稳定性好—— 可由煤在1000?C制取；不被KMnO4氧化，不易发生加成反应。 芳香族化合物的特性 —— 芳香性 (a) 苯环易发生取代，难发生加成反应 (b) 不易氧化 (c) 苯环具有特殊稳定性 4.2.4 芳香性(Aromaticity)与Huckél规则 芳香性结构特点： (1) 碳原子以sp2杂化形成环状化合物 (2) 成环原子共平面 (3) 形成闭合环状大?键，基态时?电子处于成键轨道 (4) ?电子数符合4n+2规则 Huckél规则: 一个具有共平面、环状闭合、共轭体系的单环多烯化合物，只有当其?电子数符合4n+2时，才可能有芳香族的稳定性。n= 0,1,2,3…. 课堂练习：下面哪些化合物具有芳香性 4.2.5 物理性质 无色液体，难溶与水，比水轻，易溶有机溶剂，燃烧带黑烟，有毒。 4.2.6 化学性质 一 取代反应：芳香化合物无一般的碳碳双键，不具备烯烃的典型性质：亲电加成，氧化，聚合等反应，但容易发生亲电取代反应。如卤化、硝化和磺化。 (1).卤代：在铁或铁盐的催化下加热，苯环上氢原子被氯或溴取代： 铁做催化剂时先生成铁盐，如：3Br2 + 2Fe 2FeBr3 铁盐作为路易斯酸与溴配合使溴分子极化，反应机理如下： (2).硝化：浓硝酸和浓硫酸与苯共热，苯环上氢原子被硝基取代，增加硝酸浓度，提高反应温度，可进一步硝化得到间二硝基苯，并且由于供电子效应，甲苯比苯更容易进行硝化反应： 机理：亲电试剂是硝基正离子NO2+，它是按下式生成的： 实际上是一个酸-碱平衡反应，硫酸作为强酸，而硝酸作为碱，先被质子化，而后失水并生成NO2+ (3).磺化：苯和浓硫酸共热，环上氢被磺酸基取代，此反应可逆： 目前认为一般磺 化反应中的亲电试剂是SO3，在浓硫酸中有如下的平衡： SO3不是正离子，但它是一个缺电子试剂， （4）傅克（Fri