第五章芳香烃.ppt

第五章 芳香烃,本章重点： 掌握苯的结构和芳香性； 掌握苯的亲电取代反应，定位效应及应用； 掌握苯的同系物氧化、取代反应； 了解亲电取代反应历程。,英文词汇： aromaticity, aromatic hydrocarbon, benzene, phenyl, electrophilic substitution, o-, m-, p-.,芳香烃 aromatic hydrocarbon 是具有芳香性的环状烃。,芳香性易取代，难加成和氧化，环具有特殊稳定性。 aromaticity,单环苯及同系物。 多环稠环：萘、菲等。,苯型芳香烃含苯环,非苯型芳香烃不含苯环，但具有芳香性。,芳香烃,第一节 苯及其同系物,一、苯的结构,（一）Kekulé结构式,分子式：C6H6,有局限性，如：苯的邻二元取代物可写出两种，而实际只有一种。,=,（二）苯结构的现代解释,每个C剩下的P轨道重叠大键， - 共轭体系。,结构特征：C原子sp2杂化，6个C、6个H同一平面苯环平面。,电子云密度、键长平均化,结构可表示为：,二、苯的同系物及稠环芳香烃的命名,1. 苯的同系物,(1) 苯环为母体，烃基作取代基：,甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 o-xylene m-xylene p-xylene,(2)甲苯为母体：,5-正丙基-2-异丙基甲苯,(3)苯为取代基,3-苯基丙烯 3-phenylpropene,2. 稠环芳香烃常用俗名,C1、C4、C5、C8等同位； C2、C3、C6、C7等同位； C9、C10等同位。,如：命名化合物,1-甲基萘 2-硝基萘 （-甲基萘） （ -硝基萘）,甾族化合物母核,三、苯及同系物的化学性质,（一）苯的取代反应,进攻试剂：,Cl+ +NO2 +SO3,亲电取代,反应历程：,（二）苯同系物的氧化反应,苯环难氧化，但侧链（有-H）可被氧化为-COOH。,（三）苯同系物的侧链卤代,自由基取代,自由基稳定性：,苄基 3° 2° 1° 甲基自由基,第二节 苯环取代的定位效应,一、定位规律,当苯环上已有取代基，再发生取代时，第二取代基进入位置取决于第一取代基（定位基）。,1. 邻、对位定位基进入其邻、对位。,如：,2. 间位定位基进入其间位。,如： NO2、SO3H、CHO、COOH。使苯环钝化。,使苯环活化（除-X外）。,二、定位规律的应用,1. 预测取代反应主要产物,*注：反应条件不同，烷基苯可发生不同卤代。,2. 选择适当的合成路线,（1）由苯合成间硝基氯苯,先硝化再氯代,（2）由甲苯合成邻硝基苯甲酸,先硝化再氧化,第三节 综合与扩展,化学致癌物之一，为间接致癌物。一般三环以上才有致癌性（某些位置连甲基）。如：,四、五环稠环芳烃及甲基衍生物有致癌性：,特强致癌物,一、致癌稠环芳烃,二、化合物的不饱和度,不饱和度反映了分子中含环和双键的总数，用“”表示。, =,2n4 + 2 + n3 n1 2,= C数 +1+,N数 H数 X数 2,一般含一个环或双键， = 1。,如：计算化合物不饱和度,C3H6O C4H4ClNO2 C8H8O,： 3+1-6/2 =1 4+1 +1/2 -4/2-1/2 =3 8+1-8/2 =5,一般 4，C数大于6的分子多含有苯环。 对解析光谱有很大帮助。,小结：,1. 结构：苯环C sp2杂化，存在大键，稳定，具有芳香性。,苯环亲电取代反应及定位效应； 侧链氧化和卤代反应。,2. 性质,作业： P107 2/ (1) (3), 3/ (1) (2), 4/ (2), 10。阅读Section 4. Aromatic compounds全文，翻译P11/ 4.1第三段，P12第二段。,