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1、1 根据是否含有苯环以及所含苯环的数目和联结方式的不同，芳烃可分为以下几类: 芳（香）烃：具有芳香性的碳氢化合物单环芳烃：分子中只含有一个苯环。多环芳烃：分子中含有两个或两个以上的苯环。2芳香性杂环化合物：分子中含有杂原子的具有一定芳香族化合物性质的环状化合物。 非苯芳烃：分子中不含苯环，但含有结构及性质与苯环相似的芳环，并具有芳香族化合物的共同特性。3 1825年，由法拉弟(M.Farady)从照明气中首先分离得到苯，并测得其组成元素：C和H。 1833年，米歇尔利希(E.Mitscherlich)采用蒸汽密度法确定了苯的分子式：C6H6。7.1 苯的结构和芳香性苯的不饱和度为4，这应该是一
2、种高度不饱和的结构。似乎应具有不饱和烃的相关反应特性 。4苯在结构上的不饱和性与其性质上的饱和性发生了矛盾，苯究竟是一什么样的结构？57.1.1 7.1.1 凯库勒结构凯库勒结构式式 678KekulKekul式中有单双键之分，但事实上键长一样式中有单双键之分，但事实上键长一样. .9107.1.2 7.1.2 苯分子结构的近代概念苯分子结构的近代概念苯是平面正六边形构型 C：SP2杂化苯分子中的键：C-H,C-C 苯分子中12个原子共面，每个碳原子上有一个与平面的p轨道，相互之间以肩并肩重叠形成66大键。 价键理论（杂化）价键理论（杂化）11处于66大键中的电子高度离域，电子云完全平均化高度
3、离域，电子云完全平均化，在结构中并无单双键之分，是一个闭合的共轭体系。 66是离域的大键，体系稳定，能量低，不易开环(即不易发生加成、氧化反应) 。 12 分子轨道理论分子轨道理论六个六个六个六个p p p p轨道可线性组合成轨道可线性组合成轨道可线性组合成轨道可线性组合成6 6 6 6个分子轨道：个分子轨道：个分子轨道：个分子轨道： 苯的分子轨道模型简并最低简并最高成键轨道反键轨道13苯分子轨道能级图解解 释释：三个成键轨道能量低，三个反键轨道能量高。分子轨道中节面越多，能量越高。六个电子均进入成键轨道，且能量低于3个孤 立的键，所以很稳定 。14 苯分子中电子云分布。像两个救生圈分布在苯分
4、子平面的上下侧 , 由以上讨论知：苯的结构很稳定，其电子高度离域，键长完全平均化。 苯的离域分子轨道 ：苯分子结构的表示方法15结构： 环状闭合共轭体系 较大的离域能化学性质：环稳定，不易加成、氧化，易取代。 归纳芳烃的共性：闭合环状体系、闭合环状体系、有较大离域的化合物有较大离域的化合物一定有芳性？一定有芳性？167.1.3 7.1.3 休克尔规则及芳香性的判休克尔规则及芳香性的判断断 当年芳香性引起了人们的极大的兴趣。人们偿试着合成类似苯一样的闭环体系 不稳定，没有芳香性！不稳定，没有芳香性！和烯烃一样活泼，无芳性17Hckel规则 （4n+2规则）一个环状化合物具有共平面的离域体系 且电
5、子数为4n+2时（n=0，1，2-） 有芳性n相当于简并成对的成键轨道和非键轨道苯18v从分子轨道的角度说明4n+2规则-芳香性判断的方法 环状共轭烯烃的通式为CnHn。苯（C6H6）也可看作是环状共轭烯烃中的一种。当一个环状共轭烯烃分子所有的碳原子处在（或接近）同一个平面上时，每个碳原子上具有的一个与平面垂直的p原子轨道可以组成n个分子轨道。芳香性的判断芳香性的判断 部分环状共轭烯烃的分子轨道能级及基态电子构型见下图19环状共轭烯烃（CnHn）的分子轨道能级和基态电子构型 20所有双键均省去反键轨道成键轨道非键轨道这种能级关系也可简便地用下图所示顶角朝下的各种正多边形来表示：每一分子轨道的能
6、级轨道的能级可用一个平面正多边边形的每一个顶角顶角表示分子结构与能级的形象表示21 电子数 = 6 符合4n+2 芳性 电子数 = 10 符合4n+2 芳性ab分析举例 稳定的闭壳层电子构型：电子恰好全填满成键轨道（包括非键轨道） 芳性：具有稳定闭壳层电子构型的结构，能量远低于相应的直链烯烃，独特的热力学稳定性，独特的反应性能 1)符合4n+2（一）环状共轭烯烃（一）环状共轭烯烃 22 电子数 = 4 符合4n 极不稳定的双自由基 反芳性a2)：符合4n半填满23电子数 = 8 符合4n却是一个稳定的环状共轭化合物非芳性b 电子数 = 10 符合4n+2 芳性24（二（二）环状共轭烯离子环状共
7、轭烯离子1）环丙烯正离子 该正离子中，碳碳键和苯环中碳碳键的键长十分接近。两个电子呈离域状态均匀分布在三个碳原子上的。从图可以看出，基态下两个电子正好填满一个成键轨道。可见，环丙烯正离子应该具有芳香性。 电子数 = 2 符合4n+2 芳性-H-25白色固体（室温、无水）白色固体（室温、无水）白色固体（室温、无水）白色固体（室温、无水） = 4.39D = 4.39D = 4.39D = 4.39D 稳定性远大于稳定性远大于稳定性远大于稳定性远大于环丙酮（室温下聚合）环丙酮（室温下聚合）环丙酮（室温下聚合）环丙酮（室温下聚合）人们已经合成出一些稳定的含有取代基的环丙烯正离子的盐人们已经合成出一些
8、稳定的含有取代基的环丙烯正离子的盐 262 2）环戊二烯负离子）环戊二烯负离子 SPSP3 3杂化杂化SPSP2 2杂化杂化 电子数 = 6 符合4n+2 芳性27 电子数 = 6 符合4n+2 芳性环庚三烯正离子（卓正离子）3 3）环庚三烯正离子）环庚三烯正离子28三）大环芳香体系（轮烯） 非平面非平面!9共平面共平面符合4n+2 芳性？101418 轮烯芳香性 CnH2n，n1029 凡凡共共面面的的环环状状分分子子，其其电电子子数数符符合合休休克克尔尔4 4n n+2+2的的就就是是具具有有芳芳香香性性；符符合合4 4n n的的为为反反芳芳香香性性化化合合物物。而而非非共共面面的的环环状状共共轭轭烯烯烃烃分分子子则则为为非非芳芳香香性性化化合合物物。随随着着结结构构理理论的发展，芳香性概念还在不断深化发展。论的发展，芳香性概念还在不断深化发展。总 结307.2 芳烃的异构和命名31 如如果果苯苯环环上上连连有有连连有有较较复复杂杂基基团团，或或是是不不饱和饱和烃基时，则把苯作为取代基来命名。烃基时，则把苯作为取代基来命名。323334苯的三元取代物有时用连、偏、均来表示 353、芳基 芳烃分子中去掉氢原子所剩下的部分，用Ar表示。367.3 单环芳烃的来源和制法373839
