有機(jī)化學(xué)4第四章芳香烴

1、第四章第四章 芳香烴芳香烴5-1 芳烴的分類、命名與結(jié)構(gòu)芳烴的分類、命名與結(jié)構(gòu)一、芳烴的分類一、芳烴的分類ch1、單環(huán)芳烴、單環(huán)芳烴2、多環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴3、稠環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴苯苯 鄰二甲苯鄰二甲苯聯(lián)苯聯(lián)苯 三苯甲烷三苯甲烷萘萘 蒽蒽 菲菲二、芳烴的命名二、芳烴的命名ch2ch3no2clcl乙苯乙苯 硝基苯硝基苯 1,2-二氯苯二氯苯 1,3-二甲苯二甲苯 1,4-二甲苯二甲苯 鄰二氯苯鄰二氯苯 間二甲苯間二甲苯 對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯 o-dichlorobenzene m-xylene p-xylenech3ch2ch chch3ch3ch2c6h5ch2ch ch22-甲基甲基-3-苯基戊烷

2、苯基戊烷 二苯甲烷二苯甲烷 3-苯丙烯苯丙烯chooch3ohohcoch3coohnh2hono2ch3chchohch2hocoohch3ch2cch2chchoocl3-丁烯丁烯-2-醇醇 4-羥基環(huán)己烷甲酸羥基環(huán)己烷甲酸 4-氧代氧代-2-氯乙醛氯乙醛4-羥基羥基-3-甲氧基苯甲醛甲氧基苯甲醛 3-硝基硝基-4-羥基苯乙酮羥基苯乙酮 2-氨基氨基-5-羥基苯甲酸羥基苯甲酸 官能團(tuán)的優(yōu)先順序官能團(tuán)的優(yōu)先順序 見教材見教材p9312345678910152so3h萘萘1,5-二甲基萘二甲基萘2-萘磺酸萘磺酸 或或 -萘磺酸萘磺酸三、苯的結(jié)構(gòu)三、苯的結(jié)構(gòu)hhhhhh5-2 5-2 單環(huán)芳烴的

3、化學(xué)性質(zhì)單環(huán)芳烴的化學(xué)性質(zhì)一、苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)一、苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)+eeheehehehe- 絡(luò)合物絡(luò)合物- 絡(luò)合物絡(luò)合物1、鹵化、鹵化+br2fe or febr3brbrbr febr3+hbrhbrhbrhbr+febr4brfebr3hbrbr+hbr+febr32 2、硝化、硝化+no2hno3h2so45060濃濃hono2h2so4+h2ono2+hso4h2ono2+h2so4no2h3o+hso4hono2h2so4+no2h3o+hso422+no2hno2no23 3、磺化、磺化+h2so4或濃發(fā)煙h2so4so3hsooo+hso3so3h2so4so3hars

4、o3hh2oarh+h2so4磺化反應(yīng)是可逆反應(yīng)磺化反應(yīng)是可逆反應(yīng)4、friedel-crafts反應(yīng)（傅反應(yīng)（傅-克反應(yīng)）克反應(yīng)）（1）f-c烷基化烷基化rxr+alx3+rxalx3r alx4alx4r+rhrr+ch3ch2ch2clalcl3chch3ch3ch3ch2ch2ch3chch3ch3chch2+hchch3ch3+hoh（2）f-c?；；?r coxalx3c ro(ch3ch2co)2o+alcl3c ch2ch3ozn-hg / hclch2ch2ch3ch2ch2ch2c cloalcl3o（1）、當(dāng)芳環(huán)上有強(qiáng)吸電子基）、當(dāng)芳環(huán)上有強(qiáng)吸電子基(如：如：no2

5、、cor、cn等等)時(shí)，不發(fā)生時(shí)，不發(fā)生 fc反應(yīng)。反應(yīng)。（2）、）、f-c烷基化反應(yīng)，易發(fā)生重排；而酰烷基化反應(yīng)，易發(fā)生重排；而酰基化反應(yīng)則不發(fā)生重排。基化反應(yīng)則不發(fā)生重排。（3）、當(dāng)芳環(huán)上取代基中的）、當(dāng)芳環(huán)上取代基中的x 或或co處于適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，均可發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)。處于適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，均可發(fā)生分子內(nèi)反應(yīng)。5 5、氯甲基化、氯甲基化+hchohcl+zncl2ch2clbr2fe or febr3no2hno3h2so4濃濃h2so4或濃發(fā)煙h2so4so3hch3ch2ch2clalcl3chch3ch3(ch3ch2co)2oalcl3c ch2ch3ohchohcl+zncl2ch2

6、clbr二、芳烴側(cè)鏈（烴基）上的反應(yīng)二、芳烴側(cè)鏈（烴基）上的反應(yīng)1、鹵化反應(yīng)、鹵化反應(yīng)2、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)ch2clhvcl2+ch3ch2ch3kmno4coohch2ch3kmno4cooh(h3c)3c(h3c)3c5-3 5-3 苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)律苯環(huán)上親電取代反應(yīng)的定位規(guī)律一、兩類定位基一、兩類定位基1、第一類定位基（鄰對(duì)位定位基）、第一類定位基（鄰對(duì)位定位基）2、第二類定位基（間位定位基）、第二類定位基（間位定位基）+ch3hno3h2so4ch3ch3no2no2+no2hno3h2so4no2no2o-， nh2，nr2， oh（強(qiáng)烈活化）（強(qiáng)烈活化） or，oco

7、ch3，nhcoch3（中等活化）（中等活化） r， c6h5 （弱活化）（弱活化） f， cl， br， i（弱鈍化）（弱鈍化）-n+r3， -no2，-cn， -so3h， -cf3，-cho，-coch3，-cooh，-cooch3， -conh2（強(qiáng)烈鈍化）（強(qiáng)烈鈍化） 二、定位規(guī)律的理論依據(jù)二、定位規(guī)律的理論依據(jù)1、第一類定位基、第一類定位基（鄰對(duì)位定位基）（鄰對(duì)位定位基）cchhhhch2（1）、表現(xiàn)為）、表現(xiàn)為+i、+c效應(yīng)的基團(tuán)，如：效應(yīng)的基團(tuán)，如：-ch3、-ch2x等等- 超共軛超共軛chhh（2）、表現(xiàn)為）、表現(xiàn)為 -i、+c效應(yīng)的基團(tuán)效應(yīng)的基團(tuán)-i +c 如：如：cl、

8、br等。等。clclclheclhehehe-i、-cnoo三、影響定位規(guī)律的空間效應(yīng)三、影響定位規(guī)律的空間效應(yīng)1、芳環(huán)上原有基團(tuán)的空間效應(yīng)、芳環(huán)上原有基團(tuán)的空間效應(yīng)+rhno3h2so4rrno2no2+位位阻阻依依次次增增大大依依次次減減少少依依次次增增多多r= ch3 ch2ch3 ch(ch3)2 c(ch3)32、新引入基團(tuán)的空間效應(yīng)、新引入基團(tuán)的空間效應(yīng)rxr+alx3+r位位阻阻依依次次增增大大依依次次減減少少依依次次增增多多r= ch3 ch2ch3 ch(ch3)2 c(ch3)3so3h(h3c)3c(h3c)3ch2so4100%四、二取代苯的親電取代反應(yīng)四、二取代苯的親

9、電取代反應(yīng)1、兩個(gè)取代基的定位作用一致、兩個(gè)取代基的定位作用一致2、兩個(gè)取代基的定位作用相矛盾、兩個(gè)取代基的定位作用相矛盾ch3no2ch3clcoohso3h（1）、兩個(gè)取代基屬同一類時(shí)，由較強(qiáng)的定位基決定。）、兩個(gè)取代基屬同一類時(shí)，由較強(qiáng)的定位基決定。如兩個(gè)取代基定位能力強(qiáng)弱相差較小，由得到混合物。如兩個(gè)取代基定位能力強(qiáng)弱相差較小，由得到混合物。（2）、兩個(gè)取代基屬不同類時(shí)，一般由第一類定位基起）、兩個(gè)取代基屬不同類時(shí)，一般由第一類定位基起主要定位作用。主要定位作用。och3ch3coohno2ch3clnhcoch3no2五、親電取代定位規(guī)律的應(yīng)用五、親電取代定位規(guī)律的應(yīng)用so3hch2

10、ch3so3hh2so4ch3ch2clalcl3ch2ch3ch3ch2clalcl3h2so4ch2ch2ch2ch3no2n-c4h9clalcl3ch2ch2ch2ch3no2hno3h2so4hno3h2so4alcl3n-c3h7coclcoch2ch2ch3ch2ch2ch2ch3zn-hg / hclc(ch3)3no2so3halcl3c(ch3)3h2so4(ch3)3c-clc(ch3)3so3hhno3h2so4(ch3)3c-clc(ch3)3hno3h2so4c(ch3)3no2h2so4clclno2clso3hclso3hno2h2oh2so4hno3h2so4

11、5-4 多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴no2o2nno2hno3h2so4hno3h2so4ch3clalcl3ch3hno3h2so4ch3no2o coo coo coo2nno2+hno3h2so4hno3h2so4cocoo2n5-5 稠環(huán)芳烴（萘的化學(xué)性質(zhì)）稠環(huán)芳烴（萘的化學(xué)性質(zhì)）12345678910152so3h萘萘1,5-二甲基萘二甲基萘2-萘磺酸萘磺酸 或或 -萘磺酸萘磺酸一、親電取代反應(yīng)一、親電取代反應(yīng)1、鹵化、鹵化2、硝化、硝化3、磺化、磺化+no2hno3h2so4+cl2fecl+so3hh2so4so3h80165 e反應(yīng)進(jìn)程hso3hso3hhh空間擁擠空間相互作用小萘磺酸萘磺

12、酸動(dòng)力學(xué)產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)產(chǎn)物熱力學(xué)產(chǎn)物熱力學(xué)產(chǎn)物4、萘的定位規(guī)律、萘的定位規(guī)律或或位有第一類定位基位有第一類定位基或或位有第二類定位基位有第二類定位基活化環(huán)活化環(huán)異環(huán)取代異環(huán)取代ch3ch3主主次次no2so3h主主次次鈍化環(huán)鈍化環(huán)同環(huán)取代同環(huán)取代二、氧化反應(yīng)二、氧化反應(yīng)no2kmno4h2so4no2coohcoohoch3kmno4h2so4coohcooh5-6 芳香性和芳香性和hckel規(guī)則規(guī)則對(duì)于單環(huán)共軛多烯分子，當(dāng)成環(huán)原子都處在同一平面，對(duì)于單環(huán)共軛多烯分子，當(dāng)成環(huán)原子都處在同一平面，而且離域的而且離域的電子數(shù)是電子數(shù)是4n+2時(shí)，該化合物具有芳香性。時(shí)，該化合物具有芳香性。（1）、閉合離域體系）、閉合離域體系（2）、具有平面結(jié)構(gòu)或接近平面）、具有平面結(jié)構(gòu)或接近平面（3）、參與共軛的）、參與共軛的電子數(shù)符合電子數(shù)符合4n+2no一、輪烯一、輪烯hhhhhh88輪烯輪烯1010輪烯輪烯1414輪烯輪烯盆形盆形不共平面不共平面1818輪烯輪烯電子數(shù)電子數(shù)8不符合不符合4n+2電子數(shù)電子數(shù)10 符合符