化學(xué)芳香烴課件

1、11.十九世紀(jì)30年代，歐洲經(jīng)歷空前的技術(shù)革命，已經(jīng)陸續(xù)用煤氣照明，煤炭工業(yè)蒸蒸日上。2.煤焦油造成嚴(yán)重污染，要想變廢為寶，必須對煤焦油進(jìn)行分離提純。3.煤焦油焦臭黑粘，化學(xué)家們?nèi)淌軣狙?，辛勤工作在爐前塔旁。4.1825年6月16日，法拉第向倫敦皇家學(xué)會報告，發(fā)現(xiàn)一種新的碳?xì)浠衔铩?.日拉爾等化學(xué)家測定該烴分子式是C6H6,這種烴就是苯。2 凱凱庫勒（庫勒（1829189618291896）是德國化學(xué)家，）是德國化學(xué)家，經(jīng)典有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的奠基人之一。經(jīng)典有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的奠基人之一。18471847年考入吉森大學(xué)建筑系，由于聽了一代宗師年考入吉森大學(xué)建筑系，由于聽了一代宗師李比希的化

2、學(xué)講座，被李比希的魅力所征服，李比希的化學(xué)講座，被李比希的魅力所征服，結(jié)果成為化學(xué)家，他擅長從建筑學(xué)的觀點(diǎn)研結(jié)果成為化學(xué)家，他擅長從建筑學(xué)的觀點(diǎn)研究化學(xué)問題，被人稱為究化學(xué)問題，被人稱為“化學(xué)建筑師化學(xué)建筑師”。3“化學(xué)建筑師化學(xué)建筑師”凱庫勒的主要貢獻(xiàn)：凱庫勒的主要貢獻(xiàn)：1.1.用現(xiàn)代語言把有機(jī)化學(xué)定義為研究碳用現(xiàn)代語言把有機(jī)化學(xué)定義為研究碳化合物的化學(xué)?；衔锏幕瘜W(xué)。2.2.提出有機(jī)化合物中碳的四價理論。提出有機(jī)化合物中碳的四價理論。3.3.提出有機(jī)物的碳鏈學(xué)說。提出有機(jī)物的碳鏈學(xué)說。4.4.提出苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論。提出苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)理論。4 凱庫勒的發(fā)現(xiàn)與他本人具備以下素質(zhì)有關(guān)：凱庫勒的

3、發(fā)現(xiàn)與他本人具備以下素質(zhì)有關(guān)：1.1.廣博而精深的化學(xué)知識。廣博而精深的化學(xué)知識。2.2.建筑學(xué)造詣和對空間結(jié)構(gòu)的豐富想象力。建筑學(xué)造詣和對空間結(jié)構(gòu)的豐富想象力。3.3.很強(qiáng)的審美能力和豐富的審美經(jīng)驗(yàn)。很強(qiáng)的審美能力和豐富的審美經(jīng)驗(yàn)。4.4.勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度。勤奮鉆研的品質(zhì)和執(zhí)著追求的科學(xué)態(tài)度。5發(fā)現(xiàn)或明確發(fā)現(xiàn)或明確要解決的要解決的問題問題收集有關(guān)收集有關(guān)的資料、文的資料、文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)獻(xiàn)和數(shù)據(jù)提出假說提出假說（幾種可（幾種可能性）能性）驗(yàn)證假說驗(yàn)證假說得出肯定或得出肯定或否定的結(jié)果否定的結(jié)果發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律的規(guī)律得出結(jié)論得出結(jié)論 自然科學(xué)自然科學(xué)方法論探索科方法論探索科學(xué)

4、問題的基本學(xué)問題的基本過程過程6 凱庫勒在凱庫勒在18661866年發(fā)表的年發(fā)表的“關(guān)關(guān)于芳香族化合物的研究于芳香族化合物的研究”一文中，一文中，提出兩個假說：提出兩個假說：1.1.苯的苯的6 6個碳原子形成環(huán)狀閉鏈，個碳原子形成環(huán)狀閉鏈，即平面六角閉鏈。即平面六角閉鏈。2.2.各碳原子之間存在單雙鍵交替各碳原子之間存在單雙鍵交替形式。形式。7假說假說1 1根據(jù)事實(shí)提出，很快被證實(shí)：根據(jù)事實(shí)提出，很快被證實(shí)： 苯的一元溴代物只有一種。苯的一元溴代物只有一種。 他的兒子小帕金以實(shí)驗(yàn)證實(shí)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假設(shè)。他的兒子小帕金以實(shí)驗(yàn)證實(shí)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的假設(shè)。假說假說2 2遇到麻煩。按假說遇到麻煩。按假說2 2推知

5、，苯的鄰位二元取代物推知，苯的鄰位二元取代物 應(yīng)有兩種（同分異構(gòu)體）：應(yīng)有兩種（同分異構(gòu)體）：X XX XX XX X然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒有發(fā)現(xiàn)這一情況。然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒有發(fā)現(xiàn)這一情況。 凱庫勒的假說凱庫勒的假說2 2暴露出缺陷。暴露出缺陷。8 18721872年凱庫勒提出補(bǔ)充論點(diǎn)：年凱庫勒提出補(bǔ)充論點(diǎn)： 苯分子中碳原子完全以平衡位置為苯分子中碳原子完全以平衡位置為中心進(jìn)行振蕩運(yùn)動，使得相鄰的兩個碳中心進(jìn)行振蕩運(yùn)動，使得相鄰的兩個碳原子不斷反復(fù)進(jìn)行相吸與相斥，雙鍵因原子不斷反復(fù)進(jìn)行相吸與相斥，雙鍵因此不斷更換位置。苯分子實(shí)際如下圖所此不斷更換位置。苯分子實(shí)際如下圖所示，不斷地進(jìn)行兩種結(jié)構(gòu)的交替運(yùn)動

6、示，不斷地進(jìn)行兩種結(jié)構(gòu)的交替運(yùn)動。91. 19351. 1935年，詹斯用年，詹斯用X X射線衍射法證實(shí)苯環(huán)呈射線衍射法證實(shí)苯環(huán)呈平面的正六邊形。凱庫勒的假說平面的正六邊形。凱庫勒的假說1 1被確認(rèn)為是被確認(rèn)為是反映客觀事實(shí)的假設(shè)。反映客觀事實(shí)的假設(shè)。2. 2. 經(jīng)修正的凱庫勒假說，逐漸被現(xiàn)代化學(xué)理經(jīng)修正的凱庫勒假說，逐漸被現(xiàn)代化學(xué)理論所采用。論所采用。 為了紀(jì)念凱庫勒，他所提出的苯的結(jié)構(gòu)式為了紀(jì)念凱庫勒，他所提出的苯的結(jié)構(gòu)式被命名為凱庫勒結(jié)構(gòu)式，現(xiàn)仍被使用。但苯分被命名為凱庫勒結(jié)構(gòu)式，現(xiàn)仍被使用。但苯分子中并沒有交替存在的單、雙鍵。子中并沒有交替存在的單、雙鍵。10 到達(dá)知識高峰的人往往是到

7、達(dá)知識高峰的人往往是以渴望求知為動力，用盡畢生以渴望求知為動力，用盡畢生精力進(jìn)行探索的人，而絕不是精力進(jìn)行探索的人，而絕不是那些以謀取私利為目的的人。那些以謀取私利為目的的人。 凱庫勒凱庫勒 （經(jīng)典有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論（經(jīng)典有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論 的奠基的人之一的奠基的人之一）化學(xué)家預(yù)言第一次世界大戰(zhàn)化學(xué)家預(yù)言第一次世界大戰(zhàn) 1912-1913 1912-1913年，德國在國際市場上大量收購年，德國在國際市場上大量收購石油。由于有利可圖，許多國家的石油商都石油。由于有利可圖，許多國家的石油商都不惜壓低價格爭著與德國人做生意，但令人不惜壓低價格爭著與德國人做生意，但令人不可理解的是，德國人只要婆羅洲的石油

8、，不可理解的是，德國人只要婆羅洲的石油，其他的一概不要，并急急忙忙地把收購到婆其他的一概不要，并急急忙忙地把收購到婆羅洲的石油運(yùn)到德國本土去。在石油商人感羅洲的石油運(yùn)到德國本土去。在石油商人感到百思不得其解時到百思不得其解時, ,一位化學(xué)家提醒世人說：一位化學(xué)家提醒世人說：“德國人在準(zhǔn)備發(fā)動戰(zhàn)爭了！德國人在準(zhǔn)備發(fā)動戰(zhàn)爭了！”果然不出化果然不出化學(xué)家所料，德國于學(xué)家所料，德國于19141914年發(fā)動了第一次世界年發(fā)動了第一次世界大戰(zhàn)。大戰(zhàn)。 這位化學(xué)家為何知道德國將發(fā)動戰(zhàn)爭呢？這位化學(xué)家為何知道德國將發(fā)動戰(zhàn)爭呢？這一奇怪現(xiàn)象引起了一位化學(xué)家的注意他這一奇怪現(xiàn)象引起了一位化學(xué)家的注意他經(jīng)過化驗(yàn)，發(fā)

9、現(xiàn)婆羅洲的石油成分與其他經(jīng)過化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)婆羅洲的石油成分與其他地區(qū)的不同，它含有很少的直鏈烴，它含地區(qū)的不同，它含有很少的直鏈烴，它含有大量的苯和甲苯等芳香烴，正是適宜制有大量的苯和甲苯等芳香烴，正是適宜制造造“TNT”TNT”烈性炸藥的三硝基甲苯的基礎(chǔ)成烈性炸藥的三硝基甲苯的基礎(chǔ)成分。這位化學(xué)家們就是在對婆羅洲石油的分。這位化學(xué)家們就是在對婆羅洲石油的化學(xué)成分進(jìn)行分析之后才向世人提出歷史化學(xué)成分進(jìn)行分析之后才向世人提出歷史性預(yù)言的。性預(yù)言的。 13141.什么叫芳香烴？分子中含有苯環(huán)的一類烴屬于芳香烴2.最簡單的芳香烴是最簡單的芳香烴是 苯苯15 一、苯的物理性質(zhì)一、苯的物理性質(zhì)（色、味、態(tài)、

10、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性、特性）（色、味、態(tài)、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性、特性）顏色顏色無色無色氣味氣味特殊氣味特殊氣味狀態(tài)狀態(tài)液態(tài)液態(tài)熔點(diǎn)熔點(diǎn)5.5沸點(diǎn)沸點(diǎn)80.1密度密度比水小比水小 毒性毒性有毒有毒溶解性溶解性 不溶于水不溶于水,易溶于有機(jī)易溶于有機(jī)溶劑。溶劑。易揮發(fā)易揮發(fā)16二、苯的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)：二、苯的分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)：1 1）結(jié)構(gòu)式）結(jié)構(gòu)式 2 2）結(jié)構(gòu)簡式）結(jié)構(gòu)簡式CCCCCCHHHHHH 3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （1 1）苯分子是平面六邊形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；）苯分子是平面六邊形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（2 2）苯分子中碳碳鍵是）苯分子中碳碳鍵是介于介于碳碳單鍵碳碳單鍵與與碳碳雙鍵碳碳雙

11、鍵之間的一種之間的一種獨(dú)特獨(dú)特的鍵；的鍵；（3 3）苯分子中六個碳原子等效，六個氫原子等效）苯分子中六個碳原子等效，六個氫原子等效1、組成與結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)：分子式：分子式：C6H6鍵角鍵角 12017182、苯的化學(xué)性質(zhì)、苯的化學(xué)性質(zhì) 在通常情況下比較穩(wěn)定，在一定條件下在通常情況下比較穩(wěn)定，在一定條件下能發(fā)生氧化、取代、加成等反應(yīng)。能發(fā)生氧化、取代、加成等反應(yīng)。 苯的化學(xué)性質(zhì)和烷烴、烯烴、炔烴苯的化學(xué)性質(zhì)和烷烴、烯烴、炔烴有何異同點(diǎn)有何異同點(diǎn)?為什么為什么?19 （1） 氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)：現(xiàn)象：火焰明亮，帶有濃煙現(xiàn)象：火焰明亮，帶有濃煙思考：苯燃燒時為什么伴有濃煙？思考：苯燃燒時為什么伴有濃

12、煙？不能使不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色酸性高錳酸鉀溶液褪色2C6H6+15O2 12CO2+ 6H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃a 燃燒燃燒b 與高錳酸鉀反應(yīng)與高錳酸鉀反應(yīng)20（2 2）取代反應(yīng)）取代反應(yīng)a a 苯的溴代苯的溴代反應(yīng)條件：純溴反應(yīng)條件：純溴( (液態(tài)液態(tài)) )、催化劑、催化劑b b 苯的硝化苯的硝化+ HNO3（濃）（濃）NO2+ H2O濃濃H2SO45060+ Br2Br + HBrFeBr321根據(jù)苯與溴、濃硝酸發(fā)生反應(yīng)的條件，根據(jù)苯與溴、濃硝酸發(fā)生反應(yīng)的條件，請你設(shè)計制備溴苯和硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案請你設(shè)計制備溴苯和硝基苯的實(shí)驗(yàn)方案（注意儀器的選擇和試劑的加入順序）（注意儀器的選擇和試劑的加入順序

13、）實(shí)驗(yàn)思考題：實(shí)驗(yàn)思考題：1.1.苯、溴、苯、溴、FeFe屑等試劑加入燒瓶的順序是怎樣的？屑等試劑加入燒瓶的順序是怎樣的？2.Fe2.Fe屑的作用是什么？屑的作用是什么？3.3.將將FeFe屑加入燒瓶后，燒瓶內(nèi)有什么現(xiàn)象？這說明什么？屑加入燒瓶后，燒瓶內(nèi)有什么現(xiàn)象？這說明什么？4.4.長導(dǎo)管的作用是什么？長導(dǎo)管的作用是什么？5.5.為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？為什么導(dǎo)管末端不插入液面下？6.6.哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？哪些現(xiàn)象說明發(fā)生了取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)？7.7.純凈的溴苯應(yīng)是無色的，為什么所得溴苯為褐色？怎樣使純凈的溴苯應(yīng)是無色的，為什么所得溴苯為褐色？怎樣使之恢復(fù)本來

14、的面目？之恢復(fù)本來的面目？苯苯 液溴液溴 FeFe屑屑用作催化劑用作催化劑劇烈反應(yīng)，輕微翻騰，有氣體逸出。反應(yīng)放熱。劇烈反應(yīng)，輕微翻騰，有氣體逸出。反應(yīng)放熱。用于導(dǎo)氣和冷凝回流（或冷凝器）用于導(dǎo)氣和冷凝回流（或冷凝器）溴化氫易溶于水，防止倒吸。溴化氫易溶于水，防止倒吸。苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時有溴化氫生成，說明它們發(fā)生了取代苯與溴反應(yīng)生成溴苯的同時有溴化氫生成，說明它們發(fā)生了取代反應(yīng)而非加成反應(yīng)。因加成反應(yīng)不會生成溴化氫。反應(yīng)而非加成反應(yīng)。因加成反應(yīng)不會生成溴化氫。因?yàn)槲窗l(fā)生反應(yīng)的溴和反應(yīng)中的催化劑因?yàn)槲窗l(fā)生反應(yīng)的溴和反應(yīng)中的催化劑FeBrFeBr3 3溶解在生成的溴苯中。溶解在生成的溴苯中。

15、用水和堿溶液反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，還溴苯以本來的面目。用水和堿溶液反復(fù)洗滌可以使褐色褪去，還溴苯以本來的面目。 溴苯實(shí)驗(yàn)后思考題：溴苯實(shí)驗(yàn)后思考題：1.1.燒瓶中的試劑順序能夠顛倒嗎？為什么？能用濃溴燒瓶中的試劑順序能夠顛倒嗎？為什么？能用濃溴水代替液溴嗎？為什么？水代替液溴嗎？為什么？2.2.該反應(yīng)的催化劑是該反應(yīng)的催化劑是FeBrFeBr3 3, ,而反應(yīng)時加的是而反應(yīng)時加的是FeFe屑，屑， FeFe屑是怎樣轉(zhuǎn)化為屑是怎樣轉(zhuǎn)化為FeBrFeBr3 3的？的？3.3.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而苯、液溴均易揮發(fā)，為了減該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而苯、液溴均易揮發(fā)，為了減少放熱對苯及液溴揮發(fā)的影響，裝置上

16、有哪些獨(dú)特的少放熱對苯及液溴揮發(fā)的影響，裝置上有哪些獨(dú)特的設(shè)計和考慮？設(shè)計和考慮？4.4.生成的生成的HBrHBr中?；煊袖逭魵猓藭r用中?；煊袖逭魵?，此時用AgNOAgNO3 3溶液對溶液對HBrHBr的檢驗(yàn)結(jié)果是否可靠？為什么？如何除去混在的檢驗(yàn)結(jié)果是否可靠？為什么？如何除去混在HBrHBr中的中的溴蒸氣？溴蒸氣？5.5.如何分離出燒瓶中反應(yīng)生成的溴苯？如何分離出燒瓶中反應(yīng)生成的溴苯？ + Br2 Br + HBrFeBr3 + 2Br2 Br + 2HBrFeBr3 Br + 2Br2 Br + 2HBrFeBr3 Br苯在三鹵化鐵催化下可與苯在三鹵化鐵催化下可與ClCl2 2、BrBr

17、2 2發(fā)生取代反應(yīng)，發(fā)生取代反應(yīng)，生成一鹵代苯、二鹵代苯（主要是鄰、對位取代產(chǎn)生成一鹵代苯、二鹵代苯（主要是鄰、對位取代產(chǎn)物）等。物）等。25玻璃玻璃管管實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :先將先將1.5mL1.5mL濃硝酸注入大試管濃硝酸注入大試管中中, ,再慢慢注入再慢慢注入2mL2mL濃硫酸濃硫酸, ,并及時搖勻和冷并及時搖勻和冷卻卻. .向冷卻后的酸中逐滴加入向冷卻后的酸中逐滴加入1mL1mL苯苯, ,充分振充分振蕩蕩, ,混和均勻混和均勻. .將混合物控制在將混合物控制在50-6050-60的條件下約的條件下約10min,10min,實(shí)驗(yàn)裝置如左圖實(shí)驗(yàn)裝置如左圖. .將反應(yīng)后的液體到入盛冷水的燒杯

18、中將反應(yīng)后的液體到入盛冷水的燒杯中, ,可可以看到燒杯底部有黃色油狀物生成以看到燒杯底部有黃色油狀物生成, ,經(jīng)過分經(jīng)過分離得到粗硝基苯離得到粗硝基苯. . 粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH5%NaOH溶液洗滌溶液洗滌, ,最后再用蒸餾水洗滌最后再用蒸餾水洗滌. .將用無水將用無水CaClCaCl2 2干燥干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾, ,得到純硝基苯得到純硝基苯. .26注意：注意：濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到濃硝酸和濃硫酸的混合酸要冷卻到50-6050-60以下，再慢慢滴入苯，邊加邊以下，再慢慢滴入苯，邊加邊振蕩，因?yàn)榉磻?yīng)放熱，溫度過高，苯易振蕩，因?yàn)?/p>

19、反應(yīng)放熱，溫度過高，苯易揮發(fā)，且硝酸也會分解，同時苯和濃硫揮發(fā)，且硝酸也會分解，同時苯和濃硫酸在酸在75-8075-80時會發(fā)生反應(yīng)。時會發(fā)生反應(yīng)。什么時候采用什么時候采用水浴加熱水浴加熱：需要加熱，：需要加熱，而且一定要控制在而且一定要控制在100100以下，均可采以下，均可采用水浴加熱。如果超過用水浴加熱。如果超過100 100 ，還可采，還可采用油?。ㄓ糜驮。? 0300 300 ）、沙浴溫度更高。）、沙浴溫度更高。27為提純硝基苯，一般將粗產(chǎn)品依為提純硝基苯，一般將粗產(chǎn)品依次用次用蒸餾水蒸餾水和和NaOHNaOH溶液溶液洗滌。洗滌。溫度計必須溫度計必須懸掛懸掛在在水浴水浴中。中。不純的

20、硝基苯顯不純的硝基苯顯黃黃色色 （因?yàn)槿埽ㄒ驗(yàn)槿苡杏蠳ONO2 2）而純凈硝基苯是無色，）而純凈硝基苯是無色，有苦杏仁味，比水重，油狀液體。有苦杏仁味，比水重，油狀液體。281.1.配制濃硫酸與濃硝酸混和酸時配制濃硫酸與濃硝酸混和酸時, ,是否可以是否可以將濃硝酸加入到濃硫酸中將濃硝酸加入到濃硫酸中? ?為什么為什么? ?2.2.步驟步驟中中, ,為了使反應(yīng)在為了使反應(yīng)在50-6050-60下進(jìn)行下進(jìn)行, ,常用的方法是什么常用的方法是什么? ?3.3.步驟步驟中洗滌、分離粗硝基苯使用的主要中洗滌、分離粗硝基苯使用的主要儀器是什么儀器是什么? ?4.4.步驟步驟中粗產(chǎn)品用中粗產(chǎn)品用5%NaOH

21、5%NaOH溶液洗滌的目的溶液洗滌的目的? ?5.5.敞口玻璃管的作用是什么敞口玻璃管的作用是什么? ?濃硫酸的作用濃硫酸的作用? ?29c 磺化（苯分子中的磺化（苯分子中的H原子被磺酸基原子被磺酸基取代的反應(yīng)）取代的反應(yīng)）+ H2O （苯磺酸）（苯磺酸）+ HOSO3H7580SO3H30（3）苯的）苯的加成反應(yīng)加成反應(yīng) （與（與H2、Cl2)+ H2Ni環(huán)己烷環(huán)己烷加熱加熱+ 3Cl2催化劑催化劑ClClClClClClHHHHHH六六六六六六31對比與歸納對比與歸納烷烷烯烯苯苯與與BrBr2 2作用作用BrBr2 2試劑試劑反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)類型反應(yīng)類型與與KMnOKMnO4 4作用作

22、用點(diǎn)燃點(diǎn)燃現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論純溴純溴溴水溴水純溴純溴溴水溴水光照光照取代取代加成加成Fe粉粉取代取代萃取萃取無反應(yīng)無反應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)結(jié)論論不褪色不褪色褪色褪色不褪色不褪色不被不被KMnO4氧化氧化易被易被KMnO4氧化氧化苯環(huán)難被苯環(huán)難被KMnOKMnO4 4氧化氧化焰色淺，焰色淺，無煙無煙焰色亮，焰色亮，有煙有煙焰色亮，濃煙焰色亮，濃煙C%低低C%較高較高C%高高小結(jié)：苯易取代、難加成、難氧化小結(jié)：苯易取代、難加成、難氧化32三、苯的同系物1.含義：苯的含義：苯的苯環(huán)苯環(huán)上氫原子被上氫原子被烷基烷基代替而得到的芳烴。代替而得到的芳烴。CH3 |CH2CH3 |CH3 | |CH3 |CH3CH3

23、 |CH3CH3H3CH3C 甲苯甲苯(C(C7 7H H8 8) ) 乙苯乙苯( C( C8 8H H1010) ) 對二甲苯對二甲苯(C(C8 8H H1010) ) 六甲基苯六甲基苯(C(C1212H H1818) )只含有只含有一個苯環(huán)一個苯環(huán)，且側(cè)鏈為，且側(cè)鏈為C-CC-C單鍵單鍵的芳香烴。的芳香烴。C Cn nH H2n-6 2n-6 (n6)2.通式：通式：332CnH2n-6 + 3 (n-1)O2點(diǎn)燃點(diǎn)燃 2nCO2+ 2(n-3)H2O（1）氧化反應(yīng)）氧化反應(yīng)a 燃燒反應(yīng)燃燒反應(yīng)現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃現(xiàn)象：火焰明亮并帶有濃煙煙3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)342mL苯苯3滴滴高錳酸鉀

24、酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩2mL甲苯甲苯3滴滴高錳酸鉀酸性溶液高錳酸鉀酸性溶液用力振蕩用力振蕩b b 苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：苯苯不能不能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化，酸性溶液氧化，甲苯甲苯能能被被KMnOKMnO4 4酸性溶液氧化酸性溶液氧化未褪色未褪色褪色褪色35 甲苯被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化，甲苯被氧化的是側(cè)鏈，即甲基被氧化，該反應(yīng)可簡單表示為：該反應(yīng)可簡單表示為：CH3KMnOKMnO4 4、H H+ +COOH（苯甲酸）（苯甲酸） 這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上的烷烴這樣的氧化反應(yīng)，都是苯環(huán)上

25、的烷烴基被氧化，說明了基被氧化，說明了苯環(huán)上的烷烴基苯環(huán)上的烷烴基比烷烴比烷烴性質(zhì)性質(zhì)活潑活潑。這活潑性是苯環(huán)對烷烴基影響。這活潑性是苯環(huán)對烷烴基影響的結(jié)果。的結(jié)果。36苯的同系物的氧化反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理： |CH | O | COH |酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液烷基上與苯環(huán)直接相連的碳原子烷基上與苯環(huán)直接相連的碳原子直接直接連氫原子連氫原子 H |CH | H H | |CC | | H C |CC | C37 CH3 |CCH3 | CH3CH3 | |CH2R CH3 |CH3CH CH3 |CCH3 | CH3HOOC | |COOHHOOCKMnOKMnO4 4/H/H+

26、+思考：產(chǎn)物是什么？思考：產(chǎn)物是什么？ 可用可用KMnOKMnO4 4酸性溶液作試劑鑒別苯的同系酸性溶液作試劑鑒別苯的同系物和苯、苯的同系物和烷烴。物和苯、苯的同系物和烷烴。38（2）取代反應(yīng)）取代反應(yīng) 甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)甲苯能發(fā)生硝化反應(yīng)鄰硝基甲苯鄰硝基甲苯對硝基甲苯對硝基甲苯222CH3 + HNO3濃硫酸濃硫酸30300 0C CCH3NO2CH3NO2+ + H2O2 2，4 4，6-6-三硝基甲苯三硝基甲苯簡稱三硝基甲苯，又叫簡稱三硝基甲苯，又叫TNTTNT是一種淡黃色針狀晶體，是一種淡黃色針狀晶體，不溶于水，不穩(wěn)定，是一不溶于水，不穩(wěn)定，是一種烈性炸藥種烈性炸藥CH3 | |NO2

27、CH3 |NO2O2N + 3HNO3 + 3H2O濃硫酸濃硫酸100CH3對苯環(huán)的影響對苯環(huán)的影響使取代反應(yīng)更易進(jìn)行使取代反應(yīng)更易進(jìn)行39（3）加成反應(yīng)）加成反應(yīng)CH3CH3催化劑催化劑+ 3H240(2)(2)苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同苯的同系物含有側(cè)鏈，性質(zhì)與苯又有不同側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比苯更易側(cè)鏈影響苯環(huán)，使苯環(huán)上的氫原子比苯更易被取代被取代苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化苯環(huán)影響側(cè)鏈，使側(cè)鏈能被強(qiáng)氧化劑氧化(1)(1)苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似苯的同系物和苯都含有苯環(huán)，性質(zhì)相似氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)取代反應(yīng)取代反應(yīng)加成反應(yīng)加成反應(yīng)小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)小結(jié)：化學(xué)性質(zhì)41四、多環(huán)芳烴多苯代脂烴多苯代脂烴：苯環(huán)通過脂肪烴連在一起：苯環(huán)通過脂肪烴連在一起聯(lián)苯或多聯(lián)苯聯(lián)苯或多聯(lián)苯：苯環(huán)之間通過碳碳單鍵直接相連：苯環(huán)之間通過碳碳單鍵直接相連稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴：苯環(huán)之間通過共用苯環(huán)的若干環(huán)邊而形成：苯環(huán)之間通過共用苯環(huán)的若干環(huán)邊而形成CHCH2 2二苯甲烷二苯甲烷(C(C1313H H1212) )聯(lián)苯聯(lián)苯(C(C1212H H1010) )萘萘(C(C1010H H8 8) )蒽蒽(C(C1414H H1010) )42芳香烴的來源及其應(yīng)用芳香烴的來源及其應(yīng)用1 1、來源：、來源：a a、煤的干餾、煤的干餾 b b、石油的催化重整、石油