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本课件讲解芳烃的分类与命名、苯的结构与稳定性、单环芳烃的卤代硝化磺化与付-克反应、苯环亲电取代定位规则,以及萘等稠环芳烃的性质。
芳香烃:本页为本章封面,标示本章主题与内容框架。
芳烃的分类与命名:本章主要包含以下内容节次。
芳烃的分类:第一节芳烃的分类与命名
芳烃的命名:甲苯基(2-甲基苯基)苯基,用ph表示。(C6H5CH2-)苄基(苯甲基)
苯环连有官能团时的命名:有-COOH,-SO3H,-NH2,-OH,-CHO,-CH=CH2或较复杂-R等基团时,基团为母体,则把苯环作为取代基,叫做”苯某某”。例如
二元取代苯的命名:取代基位置可用邻、间、对或数字编号表示。
| 系统名 | 习惯名 |
|---|---|
| 1,2-二甲苯 | 邻二甲苯 |
| 1,3-二甲苯 | 间二甲苯 |
| 1,4-二甲苯 | 对二甲苯 |
| 3-叔丁基甲苯 | 间叔丁基甲苯 |
多官能团化合物的命名步骤:“官能团的优先次序”表,选择优先官能团为母体,将与母体官能团相连的苯环上的碳原子编号为1;
母体官能团优先次序表:选择优先官能团为母体时按下列次序判断。
多官能团化合物命名示例:4-羟基-3-甲氧基苯甲醛3-甲基-4-羟基苯乙酮3-巯基苯酚
苯的凯库勒式:1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种说明六个氢原子是等同的事实,提出了苯的环状构造式
苯的分子模型:本页以结构图示为主,配合「苯的结构」部分的内容讲解。
苯分子结构的价键观点:所有的原子共平面C-C键长都是0.1397nmC-H键长都是0.110nm所有键角都是120°
苯结构的杂化轨道解释:分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的,故键角均为120°,所有原子均在同一平面上。苯中的p轨道p轨道的重叠
从氢化热看苯的稳定性:H22H23H2H=_120kJ/molH=_232kJ/molH=_208kJ/molH苯实=208kJ/molH苯理=3x120=360kJ/mol所以,也可用下式表示苯的结构:2.从氢化热看苯的稳定性
单环芳烃的物理性质:苯和同系物一般为无色液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,相对密度大多为0.86~0.93。熔点除与相对分子质量有关外,还与结构的对称性有关,通常结构对称性高的化合物,熔点较高。芳香烃一般都有毒性,长期吸入它们的蒸气,会损害造血器官及神经系统
取代反应:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
烷基苯的卤代反应条件不同,产物也不同。因两者反应历程不同,光照卤代为自由基历程,而前者为离子型取代反应。苯氯甲烷苯二氯甲烷苯三氯甲烷
侧链卤代发生在α位:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
硝化反应:在此反应中,浓硫酸除了起催化作用外,还是脱水剂。2.硝化反应
烷基苯比苯易硝化:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
磺化反应:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
付-克反应的催化剂:是无水AlCl3,此外FeCl
烷基碳正离子的重排:原因:反应中的活性中间体碳正离子发生重排,产生更稳定的碳正离子后,再进攻苯环形成产物
烷基化反应:不易停留在一元阶段,通常在反应中有多烷基苯生成。
烷基化试剂:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
付-克酰基化反应:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
氧化反应:苯环一般不易氧化,在特定激烈的条件下,苯环可被氧化破环。例如
侧链氧化:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
苯的加成反应:本页以结构图示为主,配合「单环芳烃的化学性质」部分的内容讲解。
苯环上亲电取代反应的定位规则:一取代苯有两个邻位,两个间位和一个对位,在发生一元亲电取代反应时,苯环上原有取代基决定了第二个取代基进入苯环位置的作用,也影响着亲电取代反应的难易程度。我们把原有取代基决定新引入取代基进入苯环位置的作用称为取代基的定位效应。原有取代基称为定位基
邻、对位定位基:使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位(邻对位产物之和大于60%)。且多数使苯环活化,使取代反应比苯易进行。一、一元取代苯的定位规律,X
间位定位基:使新引入的取代基主要进入原基团间位(间位产物大于50%),且钝化苯环,使取代反应比苯难进行
定位效应的应用:本页以结构图示为主,配合「苯环上亲电取代反应的定位规则」部分的内容讲解。
合成路线选择示例:本页以结构图示为主,配合「苯环上亲电取代反应的定位规则」部分的内容讲解。
萘的结构平面结构,所有的碳原子都是sp2杂化的,是大π键体系。萘的一元取代物只有两种,二元取代物两取代基相同时有10种,不同时有14种
萘及衍生物的命名:1,6-二乙基萘;4-甲基-1-萘磺酸1-溴萘2-溴萘α-溴萘β-溴萘
萘的取代反应:本页以结构图示为主,配合「稠环芳烃」部分的内容讲解。
萘的硝化与磺化:本页以结构图示为主,配合「稠环芳烃」部分的内容讲解。
萘的还原反应:萘比苯易加成,在不同的条件下,可发生部分或全部加氢。1,4-二氢萘十氢化萘
萘的氧化反应:本页以结构图示为主,配合「稠环芳烃」部分的内容讲解。
环上有邻对位定位基:由于邻对位定位基的致活作用,取代发生在同环,并且第二个基团进入这个定位基的邻对位中的α位。例如:
环上有间位定位基:由于间位定位基的致钝作用,取代主要发生在异环的α位。如
其它稠环芳烃:本页以结构图示为主,配合「稠环芳烃」部分的内容讲解。
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