有機化學(xué)-芳烴教學(xué)課件

有機化學(xué)-芳烴46、法律有權(quán)打破平靜。——馬·格林47、在一千磅法律里，沒有一盎司仁愛?！?8、法律一多，公正就少?！小じ焕?9、犯罪總是以懲罰相補償；只有處罰才能使犯罪得到償還?！_雷爾50、弱者比強者更能得到法律的保護?！ざ驙栍袡C化學(xué)-芳烴有機化學(xué)-芳烴46、法律有權(quán)打破平靜?！R·格林47、在一千磅法律里，沒有一盎司仁愛。——英國48、法律一多，公正就少?！小じ焕?9、犯罪總是以懲罰相補償；只有處罰才能使犯罪得到償還。——達雷爾50、弱者比強者更能得到法律的保護?！ざ驙柕谒恼颅h(huán)烴-芳香烴Aromatichydrocarbons芳香族碳氫化合物，簡稱芳烴，也叫芳香烴第一階段：從植物膠中取得的具有芳香氣味的物質(zhì)稱為芳香化合物。第二階段：將苯和含有苯環(huán)的化合物稱為芳香化合物。第三階段：將具有芳香特性的化合物稱為芳香化合物。第一節(jié)苯的結(jié)構(gòu)C6H6一、凱庫勒（Kekule)結(jié)構(gòu)簡寫為1825年法拉第發(fā)現(xiàn)了苯1857年凱庫勒提出碳四價1858年凱庫勒提出苯分子具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)1865年提出擺動雙鍵學(xué)說。二、苯分子結(jié)構(gòu)的近代概念C6H6：正六邊形、共平面鍵角：120°鍵長：C-C

0.1397nm(C-C:0.154nm,C=C:0.134nm）雜化軌道理論：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未參與雜化的p軌道都垂直于碳環(huán)平面，彼此側(cè)面重疊，形成一個封閉的共軛體系，由于共軛效應(yīng)使π電子高度離域，電子云完全平均化，故無單雙鍵之分。分子軌道理論：分子中六個p軌道線形組合成六個π分子軌道，其中三個成鍵軌道，三個反鍵軌道。在基態(tài)時，苯分子的六個π電子成對填入三個成鍵軌道，其能量比原子軌道低，所以苯分子穩(wěn)定，體系能量較低。苯分子的大π鍵是三個成鍵軌道疊加的結(jié)果，由于π電子都是離域的，所以碳碳鍵長完全相同。三、共振論(resonancetheory)簡介

美國理論化學(xué)家鮑利為了彌補經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論的不足于1933年提出共振論。四、苯的表達方式價鍵式分子軌道離域式一、異構(gòu)現(xiàn)象2．二烴基苯有三種位置異構(gòu)3.三取代苯有三種位置異構(gòu)

第二節(jié)芳烴的異構(gòu)及其命名1．烴基苯有烴基的異構(gòu)芐基（benzyl）（phenylmethyl)苯基(Ph)（C6H5-）芐基(Bz)（C6H5CH2-）芳烴分子去掉一個氫原子所剩下的基團稱為芳基（Aryl）用Ar表示。重要的芳基有：苯（Benzene）苯基（phenyl）甲苯二、單環(huán)芳烴的命名1、一取代苯的命名1）以苯環(huán)為母體甲苯methylbenzenetoluene異丙苯isopropylbenzenecumene乙苯ethylbenzene2）以苯環(huán)為取代基苯乙烯phenylethylene2-甲基-3-苯基戊烷2-methyl-3-phenylpentane苯乙炔phenylacetylene2、二取代苯與多取代苯的命名鄰二甲苯1,2-二甲苯o-二甲苯o-dimethylbenzeneo-xylene間二甲苯1,3-二甲苯m-二甲苯m-dimethylbenzenem-xylene對二甲苯1,4-二甲苯p-二甲苯p-dimethylbenzenep-xylene連三甲苯1,2,3-三甲苯1,2,3-trimethylbenzenevic-trimethylbenzene均三甲苯1,3,5-三甲苯1,3,5-trimethylbenzenesym-trimethylbenzene偏三甲苯1,2,4-三甲苯1,2,4-trimethylbenzeneunsym-trimethylbenzene三、芳烴衍生物的命名1、一取代衍生物的命名硝基苯nitrobenzene溴苯bromobenzene苯胺aniline苯酚phenol苯磺酸benzenesulfonicacid苯甲酸benzoicacid苯甲醛benzaldehyde2、多取代衍生物的命名對氨基苯酚p-aminophenol對氯甲苯p-chloromethylbenzene對氯苯胺p-chloroaniline間羥基苯甲醛m-hydroxybenzaldehyde順序法則：在以下取代基中，排在后面的與苯環(huán)一起做母體，排在前面的命名時作為取代基2,4,6-三硝基苯酚（苦味酸）2,4,6-三硝基甲苯（TNT）1、熔、沸點：與取代基的結(jié)構(gòu)及取代基的相對位置有關(guān)。

2、溶解性：芳烴類分子不溶于水，與有機溶劑相溶性很好。

3、毒性：有毒，特別是稠環(huán)芳烴，強致癌物。

第三節(jié)芳烴的物理性質(zhì)第四節(jié)苯及其衍生物的化學(xué)性質(zhì)CCCCCCHHHHHH2.加成反應(yīng)3.芳烴側(cè)鏈反應(yīng)（氧化反應(yīng)、氯化反應(yīng)）1.苯環(huán)上親電取代反應(yīng)烷基化反應(yīng)硝化反應(yīng)磺化反應(yīng)鹵化反應(yīng)?；磻?yīng)芳烴的化學(xué)性質(zhì)主要是芳香性，即易進行取代反應(yīng)，而難進行加成和氧化反應(yīng)一、苯環(huán)上親電取代反應(yīng)

-絡(luò)合物-絡(luò)合物1.鹵化反應(yīng)

硝化、磺化、鹵化、付氏烷基化和酰基化+Cl2FeCl3+58%(bp159oC)42%(bp162oC)+Br2FeBr3130-140oC+HBr75%2.硝化反應(yīng)硝基苯硝化：烷基苯的硝化：氯苯的硝化：3.磺化反應(yīng)：可逆

甲苯的磺化：苯磺酸的磺化:磺化作用1）芳磺酸是強酸，酸性接近硫酸，磺酸基水溶性很大，在苯環(huán)中引入磺酸基，可增大有機物的水溶性。

2）磺化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在有機合成中起到占位作用和位置保護作用。4.

Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)一般形式:X=Cl,Br反應(yīng)特點：易發(fā)生多取代，烷基易發(fā)生重排，反應(yīng)可逆，低活性的芳烴衍生物不反應(yīng)。70%30%反應(yīng)機理:微量HCl95°C+CH3CH=CH2BF3CHCH3CH3微量HCl烷基化試劑也可用醇、烯烴,催化劑可用Leiws酸或質(zhì)子酸催化(AlCl3,BF3,HF,H2SO4,H3PO4)5.Friedel-Crafts?；磻?yīng)

反應(yīng)特點：“催化劑”用量不同，單取代，反應(yīng)不可逆，低活性芳香烴衍生物不反應(yīng)

?二、加成反應(yīng)（一般不容易發(fā)生）C2H5OHNaNH3(l)伯奇還原（Birchreduction)

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)烷基苯（有α-H時）側(cè)鏈易被氧化成羧酸三、氧化反應(yīng)當(dāng)與苯環(huán)相連的側(cè)鏈碳（α-C）上無氫原子（α-H）時，該側(cè)鏈不能被氧化。四、a-氫的鹵代反應(yīng)：類似于烯烴第五節(jié)苯環(huán)的親電取代定位效應(yīng)一、取代基的定位效應(yīng)理論上40%40%20%

實際結(jié)果并非如此，親電試劑的位置與原取代基電子效應(yīng)與空間效應(yīng)有關(guān)。取代苯硝化時相對速率與異構(gòu)體分布取代基定位及活化、鈍化作用:第一類定位基結(jié)構(gòu)特點：與苯環(huán)直接相連的原子都是單鍵，有孤對電子（烷基和苯基除外）。 第二類定位基結(jié)構(gòu)特點：與苯環(huán)直接相連的原子有強極性不飽和鍵或有正電荷（CF3，CCl3例外）。CH2Cl二、定位規(guī)律的應(yīng)用

1、預(yù)測主要產(chǎn)物單取代苯：依據(jù)定位規(guī)律二取代苯：（A）兩個基團作用一致，定位作用加強（B）兩個基團作用不一致（a）兩基團屬同一類，