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1、第六章 芳烃 一. 芳香烃的分类和命名b学习要求：b1 掌握芳香烃及其衍生物的命名。b2 理解苯环的结构特征，能用价键理论声 明苯的结构。b3 掌握苯及其同系物的化学性质。b4 熟悉苯环上亲电取代反应历程，能熟练 应用取代基定位规律。b5 熟悉萘的结构与性质，了解几种多环芳 烃。b掌握休克尔规则，会判断非苯芳烃。 b芳香碳氢化合物常简称为芳烃第一节 芳烃的分类和命名1. 单环芳烃 一取代苯 1)苯为母体 2)苯为取代基芳烃可以按其结构分为单环芳烃和多环芳二 取 代 苯 1)两基团相同 有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)2)两基团不同 主管能团与苯环一起作母体，另一个作取代基。间氯苯酚
2、对甲苯磺酸 邻氨基苯甲醛三 取 代 苯1)三基团相同 1,2,3-(连) 1,2,4-(偏) 1,3,5-(均)2)三基团不同 先定主管能团并编号为1； 取代基位号尽可能小；命 名 2-氨基-5-羟基苯甲醛 3-硝基-2-氯苯磺酸2. 多环芳烃1）多苯代脂肪烃三苯甲烷 1,2-二苯乙烯 写名称, 次序规则小的基团优先。3) 稠环芳烃萘 蒽 菲位： 1,4,5,8 位： 2,3,6,7 位： 9,10 2) 联苯凯库勒(kekule)结构式：o 第二节 苯的结构平面分子 正六边形 碳碳键长均等：140pm ； 键角120Csp2 , C-C键和C-H键; p轨道, 键 ；电子云分布在平面上下；环
3、闭共轭体系；能量降低稳定、键长平均化。213三个成键轨道叠加; 电子云均匀分布。碳碳键长均等。稳定。 苯的离域能= 2(+2)+4(+)-(6+6)= 22氢化热 kJ/mol119.3 119.33=358(假设) 实测：208.5kJ/mol苯的共振能=149.5kJ/mol第三节 单环芳烃的性质一. 物理性质(自学)二. 苯环上的亲电取代反应亲电试剂 络合物 络合物 产物用极限式表示中间体：2. 硝化反应思考题：为什么苯甲醛硝化主要得间硝基苯甲醛88%1. 卤代反应？3. 磺化反应苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取代 反应可逆除水、加过量苯有利于正反应； 稀酸、加热有利于逆反应； 可作位
4、置保护基用于有机合成4. 傅-克(Friedel-Crafts)反应1）傅-克烷基化反应讨论亲电试剂是烷基正离子，伴随碳正离子重排.常用的催化剂：路易斯酸、质子酸; 烷基化试剂：卤代烷、 烯、醇等。 反应机理反应局限性：含吸电子基的芳烃不发生F-C反应。2）傅-克酰基化反应可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯：Clemmensen还原法 Zn-Hg/HCl反应的局限性；芳环上有吸电子基如: 硝基、羰基等不发生F-C酰化反应。5. 氯甲基化与加特曼-科赫反应氯 甲 基 化 反 应加特曼科赫反应 芳环上有强吸电子基，反应均不发生。 第四节 苯环的亲电取代反应的定位效应1. 电子效应p共
5、轭共轭 -共轭p 共轭诱导效应：电子的偏移。用表示。+ + + - 诱导效应为短程效应。一、取代基的定位效应1. 电子效应p共轭共轭 -共轭p 共轭诱导效应：电子的偏移。用表示。+ + + - 诱导效应为短程效应。给电子基：原子或基团的电负性小于氢原子2. 定位效应o+p=40%+20%=60% m=40%吸电子基：原子或基团的电负性大于氢原子苯环上已有基团对第二个取代基进入位置产生制约作用1）邻对位定位基 （类定位基）致活的邻对位定位基(除卤素外)。-X为致钝的邻对位定位基.2）间位定位基（ 类定位基）致钝的间位定位基。 取代基分类的结构和电子效应邻对位定位基 (1) 含有未共用电子对的原子
6、与芳环成键，形成大键 ； 二、定位效应的解释(2) 含有电子的基团，例如：(3) 可通过诱导效应或超共轭效应产生给电子效应的烷基等。间位定位基(1) 与苯环相连的原子有极性双键；(2) 与苯环相连的是带正点荷的原子或强的吸电子基，如：-CCl3 -CF31.0 24.5 610-8 0.033硝化反应的相对速率稳定性：(2)(1)(3)为什么邻对位定位基对邻对位活化作用更大？结果：苯环上电子云密度增加，并且邻对位高于间位。-为什么卤素致钝(-I+C)却是邻对位定位基?p 共轭效应控制定位为什么间位定位基钝化苯环，并且钝化邻对位大于间位？结果：取代速率间位大于邻对位，产物以间位为主。三、二取代苯的定位效应1）原有取代基定位效应一致，第三个取代基进入它们共同确定的位置。2）两个取代基定位效应相矛盾，由基团致活能力顺序判断第三个基团取代的位置。.两个基团不同类，定位效应受邻对位取代基控制。.两个取代基为同一类，定位效应受致活能力较强的基团控制。.两个取代基定位效应接近，难预测主要产物，为混合物。有H的烷基苯，氧化成苯甲酸。讨论选择：(a) 1.硝化 2.氧化 3.溴代 (b) 1.氧化 2.硝化 3.溴代(c) 1.氧化 2.溴代 3.硝化 注意：基团引入的先后顺序四、 烷基苯的反应1. 侧链氧化 p五、 定位效应在有机合成中的应用2. 侧链卤代生物体内芳烃的反应
