芳烃芳香性资料.pptxVIP

第1页/共100页芳烃芳香性资料第2页/共100页芳烃的分类：(1) 单环芳烃:含有一个苯环的芳烃 甲苯 氯苯 异丙(基)苯 邻二甲苯(2) 多环芳烃：含有两个或两个以上独立苯环的芳烃联苯二苯基甲烷(3) 稠环芳烃:由两个或多个苯环彼此通过共用两个相临碳原子稠和而成 萘 蒽 菲第3页/共100页5.1 芳烃的构造异构和命名5.1.1 构造异构（不讲）第4页/共100页5.1.2 命名 简单的芳烃以苯环为母体，烷基作为取代基，称“某苯”甲苯(toluene)氯苯(chlorobenzene) 异丙苯(isopropyl-benzene)硝基苯第5页/共100页 当苯环上连有两个以上取代基时，需标明取代基位次或取代基间的相对位置。①用阿拉伯数字表明相对位置②仅有两个取代基，也常用邻、间、对或 o– : ortho-; m– : meta-; p– : para-1,2–二甲苯邻二甲苯 o–二甲苯(o-Xylene)1,3–二甲苯间二甲苯m–二甲苯1,4–二甲苯对二甲苯p–二甲苯第6页/共100页HCCCHH333③苯环上连有三个相同的取代基时，也常用连、偏、均等字头。CHCH33CH31,2,3–三甲苯 连三甲苯1,2,4–三甲苯 偏三甲苯1,3,5–三甲苯 均三甲苯第7页/共100页多取代苯：选取最简单的取代基为1位，将其它取代 基位号按尽可能小的方向循苯环编号1–乙基–2–丙基–5–丁基苯第8页/共100页 当苯环与较长、较复杂烃基相连或烃基 连有多个苯环，或是与不饱和基相连时， 苯环作取代基2–甲基–3–苯基戊烷二苯基甲烷2–苯基–2–丁烯第9页/共100页芳基：芳烃去掉一个H原子后所剩余的部分。芳基(aryl)：Ar－苯基(phenyl)：C6H5－, Ph－，φ－卞基或苯甲基： C6H5 CH2 －苯乙炔苄基氯(benzyl chloride)第10页/共100页5.2 苯的结构 C6H65.2.1 价键理论 苯分子中所有的C原子都是sp2杂化， sp2–sp2相互交盖， 构成等同的6个 C－C σ键。每个C原子以sp2杂化轨道分别与一个氢原子的1s轨道相互交盖，构成6 个等同的C－H σ键。6个C原子与6个H原子共平面。第11页/共100页苯分子的轨道结构 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。第12页/共100页苯的闭合的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。第13页/共100页5.2.2 分子轨道理论（不讲）5.2.3 共振论对苯分子结构的解释（不讲）第14页/共100页5.3 单环芳烃的物理性质（不讲）第15页/共100页5.4 单环芳烃的化学性质 （1）亲电取代反应（先讲机理）当芳环与亲电试剂作用时，发生取代反应： 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。供电体: 苯环第16页/共100页亲电试剂：正离子或带部分正电荷的试剂。亲电取代反应：由亲电试剂进攻而引起的取代反应。第17页/共100页H+E亲电取代反应机理基本模式:第18页/共100页 芳环上的亲电取代反应：试剂中的亲电部分从芳环上取代一个H原子。 磺化烷基化硝化酰基化卤化芳环上亲电取代反应的类型第19页/共100页(a) 卤化(halogenation)(75%)催化剂： FeCl3, FeBr3 反应活性：F2 Cl2 Br2 I2 一般用Cl2 、 Br2第20页/共100页FeClCl3ClCl+ClCl 比较强烈条件下，卤苯继续反应，主要生成邻和对位取代物。第21页/共100页FeCl3+ Cl2+42% (bp162oC)58% (bp159oC) 烷基苯反应比苯容易，主要得到邻和对位取代物。第22页/共100页苯的溴化反应机理：第一步：Br2分子的极化Br2 与FeBr3 的络合第23页/共100页第二步： 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。 烯丙基型正离子: p,π–共轭第24页/共100页第三步：失去质子恢复芳香体系第25页/共100页第一步： Br2的极化图 5.5 溴分子的极化第26页/共100页第二步：极化了的溴进攻苯环 图 5.6 芳正离子的形成第27页/共100页第三步：失去质子恢复芳香体系图 5.7 恢复芳香体系第28页/共100页(b) 硝化 硝化反应：苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物于50~60℃反应，则环上的一个氢原子被硝基取代，生成硝基苯。硝基苯第29页/共100页 在较高温度，硝基苯继续反应，主要生成间硝基苯。第3