對(duì)甲苯磺酸鈉的制備及芳香烴的鑒定

對(duì)甲苯磺酸鈉的制備及芳香烴的鑒定第一頁，共四十四頁，2022年，8月28日一、芳烴的分類與命名

三、單環(huán)芳烴的物理性質(zhì)四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)

五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則六、稠環(huán)芳烴二、苯的結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容

第二頁，共四十四頁，2022年，8月28日

芳烴，也叫芳香烴，一般是指分子中含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔?。芳香烴具有其特征性質(zhì)——芳香性（易取代，難加成，難氧化）一、烷烴的分類和命名第三頁，共四十四頁，2022年，8月28日單環(huán)芳烴多環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴如：如：如：聯(lián)苯苯萘1.芳烴的分類一、烷烴的分類和命名第四頁，共四十四頁，2022年，8月28日２.芳烴的命名鄰甲苯基（2-甲基苯基)苯基,用ph表示（C6H5CH2-）芐基（苯甲基）一、烷烴的分類和命名第五頁，共四十四頁，2022年，8月28日（1）當(dāng)苯環(huán)上連的是簡單烷基或環(huán)烷基（R-），-NO2，-NO，-X等基團(tuán)時(shí)，則以苯環(huán)為母體，叫做”某某苯”。例如：３.一元取代苯的命名一、烷烴的分類和命名第六頁，共四十四頁，2022年，8月28日（2）當(dāng)苯環(huán)上連有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2或較復(fù)雜-R等基團(tuán)時(shí)，基團(tuán)為母體,則把苯環(huán)作為取代基,叫做”苯某某”。例如：一、烷烴的分類和命名第七頁，共四十四頁，2022年，8月28日取代基的位置用鄰、間、對(duì)或1，2；1，3；1，4表示。例如：４.二元取代苯的命名1，2-二甲苯1，3-二甲苯1，4-二甲苯3-叔丁基甲苯（鄰二甲苯）（間二甲苯）（對(duì)二甲苯）（間叔丁基甲苯）一、烷烴的分類和命名第八頁，共四十四頁，2022年，8月28日（1）按照“官能團(tuán)的優(yōu)先次序”表，選擇優(yōu)先官能團(tuán)為母體，將與母體官能團(tuán)相連的苯環(huán)上的碳原子編號(hào)為1；（2）根據(jù)“最低系列”原則，給苯環(huán)上的其他碳原子編號(hào)；（3）最后按“較優(yōu)基團(tuán)后列出”將取代基的名稱和位次寫在母體名稱之前即得全名。例5.多官能團(tuán)化合物的命名一、烷烴的分類和命名第九頁，共四十四頁，2022年，8月28日“母體官能團(tuán)優(yōu)先次序”表：

-NO、-NO2、-X、-R、-OR、＞C＝C＜、-C≡C-、-NH2、-OH、-SH、-OH（醇）、-COR、-CHO、-CN、-CONH2（酰胺）、-COX（酰鹵）、-COOR（酯）、-SO3H、-COOH一、烷烴的分類和命名第十頁，共四十四頁，2022年，8月28日

4--羥基--3--甲氧基苯甲醛3--甲基--4--羥基苯乙酮3--巰基苯酚一、烷烴的分類和命名第十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日二、苯的結(jié)構(gòu)苯的凱庫勒式

1865年凱庫勒從苯的分子式C6H6出發(fā),根據(jù)苯的一元取代物只有一種說明六個(gè)氫原子是等同的事實(shí)，提出了苯的環(huán)狀構(gòu)造式。第十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日苯的分子模型二、苯的結(jié)構(gòu)第十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日現(xiàn)代物理方法表明，苯分子是一個(gè)平面正六邊形構(gòu)型，鍵角都是120°，碳碳鍵長都是0.1397nm。1.苯分子結(jié)構(gòu)的價(jià)鍵觀點(diǎn)正六邊形結(jié)構(gòu)所有的原子共平面C-C鍵長都是0.1397nmC-H鍵長都是0.110nm所有鍵角都是120°二、苯的結(jié)構(gòu)第十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日

2.雜化軌道理論解釋苯分子中的碳原子都是以sp2雜化軌道成鍵的，故鍵角均為120°，所有原子均在同一平面上。苯中的p軌道p軌道的重疊二、苯的結(jié)構(gòu)第十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日H22H23H2H=_120kJ

/

molH=_232kJ

/

molH=_208kJ

/

molH苯實(shí)=208

kJ

/

molH苯理=3x120=360kJ

/

mol所以，也可用表示苯的結(jié)構(gòu)3.從氫化熱看苯的穩(wěn)定性二、苯的結(jié)構(gòu)第十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日三、單環(huán)芳烴的物理性質(zhì)苯和同系物一般為無色液體，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，相對(duì)密度大多為。熔點(diǎn)除與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)外，還與結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性有關(guān)，通常結(jié)構(gòu)對(duì)稱性高的化合物，熔點(diǎn)較高。芳香烴一般都有毒性，長期吸入它們的蒸氣，會(huì)損害造血器官及神經(jīng)系統(tǒng)。第十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日1.取代反應(yīng)（1）鹵代反應(yīng)四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日烷基苯的鹵代反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物也不同。因兩者反應(yīng)歷程不同，光照鹵代為自由基歷程，而前者為離子型取代反應(yīng)。苯氯甲烷苯二氯甲烷苯三氯甲烷四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日側(cè)鏈較長的芳烴光照鹵代主要發(fā)生在α碳原子上。四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十頁，共四十四頁，2022年，8月28日在此反應(yīng)中，濃硫酸除了起催化作用外，還是脫水劑。（2）硝化反應(yīng)四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日烷基苯比苯易硝化四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日烷基苯比苯易磺化（3）磺化反應(yīng)四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日

2.付瑞德—克拉夫茨反應(yīng)

（1）烷基化反應(yīng)

苯與烷基化劑在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反應(yīng)稱為付-克烷基化反應(yīng)。四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日

此反應(yīng)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①常用的催化劑是無水AlCl3，此外FeCl3、BF3、無水HF、SnCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化作用。②當(dāng)引入的烷基為三個(gè)碳以上時(shí)，引入的烷基會(huì)發(fā)生碳鏈異構(gòu)現(xiàn)象。例如：四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日原因：反應(yīng)中的活性中間體碳正離子發(fā)生重排，產(chǎn)生更穩(wěn)定的碳正離子后，再進(jìn)攻苯環(huán)形成產(chǎn)物。四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日③烷基化反應(yīng)不易停留在一元階段，通常在反應(yīng)中有多烷基苯生成。④苯環(huán)上已有–NO2、-SO3H、-COOH、-COR、-NH2等取代基時(shí)付-克反應(yīng)不再發(fā)生。因這些取代基有堿性或是強(qiáng)吸電子基，與催化劑中和或降低了苯環(huán)上的電子云密度，使親電取代不易發(fā)生。例如，硝基苯就不能起付-克反應(yīng)，且可用硝基苯作溶劑來進(jìn)行烷基化反應(yīng)。四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日⑤烷基化試劑也可是烯烴或醇，例如：四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日?；磻?yīng)的特點(diǎn)：產(chǎn)物純、產(chǎn)量高。

（2）酰基化反應(yīng)

甲基對(duì)甲苯基酮

四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第二十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日

（1）苯環(huán)氧化

3.氧化反應(yīng)苯環(huán)一般不易氧化，在特定激烈的條件下，苯環(huán)可被氧化破環(huán)。例如：四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第三十頁，共四十四頁，2022年，8月28日（2）側(cè)鏈氧化間苯二甲酸四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第三十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日

4.加成反應(yīng)四、單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)第三十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則

一取代苯有兩個(gè)鄰位，兩個(gè)間位和一個(gè)對(duì)位，在發(fā)生一元親電取代反應(yīng)時(shí)，苯環(huán)上原有取代基決定了第二個(gè)取代基進(jìn)入苯環(huán)位置的作用，也影響著親電取代反應(yīng)的難易程度。我們把原有取代基決定新引入取代基進(jìn)入苯環(huán)位置的作用稱為取代基的定位效應(yīng)。原有取代基稱為定位基。第三十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日

（1）鄰、對(duì)位定位基

使新引入的取代基主要進(jìn)入原基團(tuán)鄰位和對(duì)位（鄰對(duì)位產(chǎn)物之和大于60%），且多數(shù)使苯環(huán)活化，使取代反應(yīng)比苯易進(jìn)行。

1.一元取代苯的定位規(guī)律,X五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則第三十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日HB的定位能力次序大致為（從強(qiáng)到弱）-NR3，B-NO2，-CF3，-CCl3，-CN，-SO3-CHO，-COR，-COOH，-CONH2。

（2）間位定位基

使新引入的取代基主要進(jìn)入原基團(tuán)間位（間位產(chǎn)物大于50%），且鈍化苯環(huán)，使取代反應(yīng)比苯難進(jìn)行。五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則第三十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日2.取代定位效應(yīng)的應(yīng)用指導(dǎo)選擇合成路線例1：必須先氧化后硝化

五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則第三十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日例2：五、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)則第三十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日

1.萘萘的結(jié)構(gòu)

平面結(jié)構(gòu)，所有的碳原子都是sp2雜化的，是大π鍵體系。

萘的一元取代物只有兩種，二元取代物兩取代基相同時(shí)有10種，不同時(shí)有14種。六、稠環(huán)芳烴第三十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日2.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-溴萘六、稠環(huán)芳烴第三十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日3．萘的性質(zhì)

(1)取代反應(yīng)萘的取代反應(yīng)較易發(fā)生在α位。①鹵化

六、稠環(huán)芳烴第四十頁，共四十四頁，2022年，8月28日②硝化③磺化六、稠環(huán)芳烴第四十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日

（2）還原反應(yīng)

萘比苯易加成，在不同的條件下，可發(fā)生部分或全部