有機化學芳香烴

1、第四章 芳香烴芳烴，也叫芳香烴，一般是指分子中含苯環(huán)結構的碳氫化合物?，F(xiàn)代芳烴的概念是指具有芳香性的一類環(huán)狀化合物，它們不一定具有香味，也不一定含有苯環(huán)結構。分類：芳香烴根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，可分為苯系芳烴和非苯系芳烴。苯系芳烴按所含苯環(huán)的數(shù)目和結合方式分為單環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴。1單環(huán)芳烴：指分子中僅含一個苯環(huán)的芳烴，包括苯、苯的同系物和苯基取代的不飽和烴。例如： 苯 甲苯 乙苯 苯乙烯2多環(huán)芳烴：指分子中含兩個或兩個以上苯環(huán)的芳烴，多環(huán)芳烴根據(jù)分子中苯環(huán)的連接方式不同分為多苯代脂肪烴，聯(lián)苯烴和稠環(huán)芳烴(1)多苯代脂肪烴 ：可以看作脂肪烴分子中兩個或兩個以上氫原子被苯基取代的化合物。

2、二苯甲烷 1,2-二苯乙烯 (1) 聯(lián)苯烴：指兩個或兩個以上苯環(huán)分別以單鍵相連而成的多環(huán)芳烴例如：聯(lián)苯 1,4-三聯(lián)苯(2) 稠環(huán)芳烴：兩個或兩個以上苯環(huán)彼此共用兩個碳原子而成的多環(huán)芳烴，例如： 萘 蒽 菲3非苯芳烴：指分子中不含苯環(huán)的芳香烴，例如： 環(huán)戊二烯負離子 環(huán)庚三烯正離子第一節(jié) 單環(huán)芳烴一，單環(huán)芳烴的異構現(xiàn)象和命名苯是最簡單的單環(huán)芳烴。單環(huán)芳烴包括苯、苯的同系物和苯基取代的不飽和烴。1 異構現(xiàn)象（1）烴基苯有烴基的異構例如： （2）二烴基苯有三種位置異構例如： （3）三取代苯有三種位置異構例如： 2. 命名（1）苯基的概念 芳烴分子去掉一個氫原子所剩下的基團稱為芳基(Aryl)用Ar

3、表示。重要的芳基有：（2）一元取代苯的命名 a 當苯環(huán)上連的是烷基（R-），-NO2，-X等基團時，則以苯環(huán)為母體，叫做某基苯。例如： b 當苯環(huán)上連有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2或R較復雜時，則把苯環(huán)作為取代基。例如：（3）二元取代苯的命名取代基的位置用鄰、間、對或1,2； 1,3； 1,4表示。例如：(4) 多取代苯的命名a 取代基的位置用鄰、間、對或2，3，4,表示b 母體選擇原則（按以下排列次序，排在后面的為母體，排在前面的作為取代基。）選擇母體的順序如下：-NO2、 -X、 -OR（烷氧基）、 -R（烷基）、 -NH2、 -OH、 -COR、 -

4、CHO、 -CN、-CONH2（酰胺）、 -COX（酰鹵）、 -COOR（酯）、 -SO3H、 -COOH、 -N+R3 等。例如： 二 苯的結構 1苯的克庫勒結構式苯的分子式為C6H6，碳氫數(shù)目比為1：1，應具有高度不飽和性。事實則不然，在一般條件下，苯不能被高錳酸鉀等氧化劑氧化，也不能與鹵素、鹵化氫等進行加成反應，但它卻容易發(fā)生取代發(fā)應。并且苯環(huán)具有較高的熱穩(wěn)定性，加熱到900也不分解。象苯環(huán)表現(xiàn)出的對熱較穩(wěn)定，在化學反應中不易發(fā)生加成、氧化反應，而易進行取代反應的特性，被稱之為芳香性。苯具有的特殊性質(zhì)芳香性（aromaticity），必然是由于它存在一個特殊的結構所決定的。1865年，克

5、庫勒（Kekule）提出了苯的環(huán)狀對稱結構式： 苯的克庫勒式結構克庫勒式結構的提出，對有機化學的發(fā)展做出了巨大貢獻，但是也不能說明苯的全部性質(zhì)。（1）如果把苯的結構看成是凱庫勒式所表示的環(huán)己三烯，它的氫化熱應是環(huán)己烯的三倍，即為358.5 kJmol-1 ，而實際測得苯的氫化熱僅為208 kJmol-1，比358.5 kJmol-1低150.5 kJmol-1。這充分說明苯分子不是環(huán)己三烯的結構，即分子中不存在三個典型的碳-碳雙鍵。我們把苯和環(huán)己三烯氫化熱的差值150.5 kJmol-1稱為苯的離域能或共軛能。正是由于苯具有離域能，使苯比環(huán)己三烯穩(wěn)定得多。事實上，環(huán)己三烯的結構是根本不可能穩(wěn)定

6、存在的。 （2）在苯的克庫勒構造式中單雙鍵交替排列，而單鍵和雙鍵的鍵長是不相等的，實際測得苯分子中的碳碳鍵長完全相等，既然是單雙鍵交替排列，苯的鄰位取代物應有兩種，實際測得只有一種。2苯分子結構的價鍵觀點現(xiàn)代物理方法（射線法、光譜法、偶極距的測定）表明，苯分子是一個平面正六邊形構型，鍵角都是120°，碳碳鍵長都是0.1397nm。圖示如下： 理論解釋：（1） 雜化軌道理論解釋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軌道都垂直與碳環(huán)平面，彼此側面重疊，形成一個封閉的共軛體系，由于共軛效應使電子高度離域，電子云完全平

7、均化，故無單雙鍵之分。（2）分子軌道理論解釋分子軌道理論認為，分子中六個P軌道線形組合成六個分子軌道，其中三個成鍵規(guī)定，三個反鍵軌道。在基態(tài)時，苯分子的六個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 。苯分子的大鍵是三個成鍵軌道疊加的結果，由于電子都是離域的，所以碳碳鍵長完全相同。三、單環(huán)芳烴的物理性質(zhì)狀態(tài)：液體顏色：無色氣味：具有特殊氣味密度：相對密度在0.860.93之間溶解性：不溶于水，易溶于乙醚、石油醚、乙醇等多種有機溶劑，同時它們本身也是良好的有機溶劑。毒性：液體單環(huán)芳烴與皮膚長期接觸，會因脫水或脫脂而引起皮炎，使用時要避免與皮膚接觸。單環(huán)芳烴具有一定

8、的毒性，長期吸入其蒸氣，能損壞造血器官及神經(jīng)系統(tǒng)，大量使用時應注意防毒。四、單環(huán)芳烴的化學性質(zhì)單環(huán)芳烴中都含有苯環(huán)，由于苯環(huán)上的具有閉合共軛大鍵表現(xiàn)出特殊的穩(wěn)定性，因此，不易發(fā)生加成反應，不易被氧化，但易發(fā)生取代反應。（一）取代反應苯環(huán)上的氫原子可以被多種基團取代，其中以鹵代、硝化、磺化和傅氏反應較為重要。1鹵代反應 苯與氯、溴在鐵或三鹵化鐵等催化劑存在下，苯環(huán)上的氫原子被氯、溴取代，生成氯苯和溴苯。 溴苯鹵代僅限于氯代和溴代，鹵素的反應活性為：Cl2 > Br2。反應機理：烷基苯的鹵代：反應條件不同，產(chǎn)物也不同。因兩者反應歷程不同，光照鹵代為自由基歷程，而前者為離子型取代反應。2硝化反

9、應 苯與濃硝酸和濃硫酸的混合物共熱，苯環(huán)上的氫原子被硝基（NO2）取代生成硝基苯。硝基苯為淺黃色油狀液體，有苦杏仁味，其蒸氣有毒。在硝化反應中，濃硫酸不僅是脫水劑，而且它與硝酸作用產(chǎn)生硝基正離子（NO2+）。硝基正離子是一個親電試劑，進攻苯環(huán)發(fā)生親電取代反應。濃H2SO4的作用促使+NO2離子（硝基正離子）的生成 硝化反應歷程：硝基苯繼續(xù)硝化比苯困難烷基苯比苯易硝化3磺化反應 苯與98%的濃硫酸共熱，或與發(fā)煙硫酸在室溫下作用，苯環(huán)上的氫原子被磺酸基（SO3H）取代生成苯磺酸。 烷基苯比苯易磺化 磺化反應是可逆的，苯磺酸與稀硫酸共熱時可水解脫下磺酸基。此反應常用于有機合成上控制環(huán)上某一位置不被其

10、它基團取代，或用于化合物的分離和提純。 磺化反應歷程： 苯磺酸是一種強酸，易溶于水難溶于有機溶劑。有機化合物分子中引入磺酸基后可增加其水溶性，此性質(zhì)在合成染料、藥物或洗滌劑時經(jīng)常應用?；腔磻强赡娣磻?，苯磺酸通過熱的水蒸汽，可以水解脫去磺酸基。4傅瑞德爾-克拉夫茨（Friedel-Crafts）反應（簡稱傅氏反應） 在無水三氯化鋁催化下，苯環(huán)上的氫原子被烷基或?；〈姆磻?，叫做傅氏反應。傅氏反應包括烷基化和?；磻?。（1） 烷基化反應苯與烷基化劑在路易斯酸的催化下生成烷基苯反應歷程：此反應中應注意以下幾點：1°常用的催化劑是無水AlCl3，此外 FeCl3、BF3、無水HF、S

11、nCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化作用。2°當引入的烷基為三個碳以上時，引入的烷基會發(fā)生碳鏈異構現(xiàn)象。例如：原因：反應中的活性中間體碳正離子發(fā)生重排，產(chǎn)生更穩(wěn)定的碳正離子后，再進攻苯環(huán)形成產(chǎn)物。3°烷基化反應不易停留在一元階段，通常在反應中有多烷基苯生成。4°苯環(huán)上已有NO2、-SO3H、-COOH、-COR等取代基時，烷基化反應不在發(fā)生。因這些取代基都是強吸電子基，降低了苯環(huán)上的電子云密度，使親電取代不易發(fā)生。例如，硝基苯就不能起付克反應5°烷基化試劑也可是烯烴或醇。例如： （2） ?；磻；磻奶攸c：產(chǎn)物純、產(chǎn)量高（因?；?/p>

12、不發(fā)生異構化，也不發(fā)生多元取代）。（二）氧化反應苯環(huán)不易被氧化，而苯環(huán)上的側鏈卻易被氧化。常用的氧化劑有高錳酸鉀、重鉻酸鉀、稀硝酸等。不論側鏈長短，氧化反應總是發(fā)生在-碳上，-碳原子被氧化成羧基。苯甲酸間苯二甲酸但是，若側鏈的-碳原子上無氫原子，側鏈不能被氧化。在劇烈的條件下，苯環(huán)可被氧化生成順丁烯二酸酐。順丁烯二酸酐 （三）側鏈的鹵代反應在紫外光照射或高溫條件下，苯環(huán)側鏈上的氫易被鹵素（氯或溴）取代。側鏈為兩個或兩個碳以上的烷基時，鹵代反應主要發(fā)生在-碳原子上。氯化芐 苯二氯甲烷 苯三氯甲烷-氯代乙苯(91%) -氯代乙苯(9%)苯環(huán)側鏈的鹵代反應與烷烴的鹵代反應一樣，屬于游離基反應。若苯的

13、同系物與鹵素在鐵或三鹵化鐵存在下作用，則鹵代反應發(fā)生在苯環(huán)上（屬于親電取代反應），且主要取代側鏈鄰位和對位上的氫。 鄰氯乙苯 對氯乙苯（四）加成反應苯環(huán)雖然比較穩(wěn)定，但在特定條件下，如催化劑、高溫、高壓、或光照，也可發(fā)生某些加成反應，如加氫、加鹵素等，表現(xiàn)出一定的不飽和性。但苯環(huán)的加成不會停留在環(huán)己二烯或環(huán)己烯的階段，說明苯比環(huán)己二烯和環(huán)己烯都穩(wěn)定。環(huán)己烷課程名稱 有機化學C 計劃學時 2學時授課章節(jié) 第四章 芳香烴 第一節(jié)單環(huán)芳烴親電取代歷程和定位規(guī)律 教學目的和要求：掌握單環(huán)芳烴的親電取代歷程，苯環(huán)親電取代定位規(guī)律教學基本內(nèi)容：1單環(huán)芳烴的親電取代歷程2苯環(huán)上親電取代反應的定位規(guī)則及定位規(guī)

14、律的應用教學重點和難點：1苯環(huán)上的親電取代反應機理2苯環(huán)上親電取代反應的定位規(guī)則及定位規(guī)律的應用授課方式方法和手段： 通過講授方式進行，通過提問等互動方式調(diào)動學生的積極性作業(yè)與思考題：課后作業(yè)6，7思考題：苯環(huán)親電取代反應的定位規(guī)律？ 河南科技大學教案首頁五 親代取代反應歷程苯環(huán)中6個碳原子的p軌道平行交蓋，形成一個富電子的閉合共軛體系，易受親電試劑的進攻，因此，苯環(huán)的取代反應屬于親電取代反應。其反應歷程分為如下幾步： 1 試劑與催化劑作用，生成活性較強的親電試劑AE + 催化劑 E+ + A-催化劑 親電試劑2 親電試劑進攻苯環(huán)形成活性中間體-配合物 -配合物 -配合物 3-配合物失去質(zhì)子，

15、恢復苯環(huán)的穩(wěn)定結構，生成取代產(chǎn)物 在苯環(huán)的親電取代反應中，試劑首先與催化劑作用，生成活性較強的親電試劑如正離子或具有缺電子中心的中性分子，如： 試劑 催化劑 親電試劑鹵代 X2 + FeX3 X+ + FeX4-硝化 HNO3 + H2SO4 NO2+ + HSO4- + H2O磺化 H2SO4 + H2SO4 SO3 + HSO4- H3O+烷基化 RCl AlCl3 R+ + AlCl4 ?；?RCOCl + AlCl3 + AlCl4 分別以苯的氯代和傅克烷基化反應說明： 苯的氯代反應：苯的烷基化反應： 正丙基碳正離子不穩(wěn)定，重排生成較穩(wěn)定的異丙基碳正離子 -配合物 -配合物六、苯環(huán)上

16、親電取代反應的定位規(guī)律1定位規(guī)律當苯環(huán)上有一取代基時，再進行取代反應苯環(huán)上已有的取代基不僅影響第二個取代基進入苯環(huán)的難易，而且還影響其進入苯環(huán)的位置。我們把苯環(huán)上原有取代基的這種作用，稱為苯環(huán)上親電取代反應的定位效應，苯環(huán)上原有的取代基稱為定位基。根據(jù)大量的實驗事實，將定位基分為以下兩大類：（1）鄰、對位定位基 這類定位基能使苯環(huán)活化，即第二個取代基的進入比苯容易（鹵素除外），第二個取代基主要進入它的鄰位和對位。常見的鄰、對位定位基（定位能力由強到弱排列）有：鄰、對位定位基的結構特點是，與苯環(huán)直接相連的原子帶負電荷，或帶有未共用電子對，或是飽和原子（-CCl3和-CF3除外）。（2）間位定位基

17、 這類定位基能使苯環(huán)鈍化，即第二個取代基的進入比苯困難，同時使第二個取代基主要進入它的間位。常見的間位定位基（定位能力由強到弱排列）有：一般講，間位定位基的結構特點是，與苯環(huán)直接相連的原子帶正電荷，或以重鍵與電負性較強的原子相連接。2對定位規(guī)律的解釋在苯分子中，苯環(huán)閉合大鍵電子云是均勻分布的，即六個碳原子上電子云密度等同。當苯環(huán)上有一取代基后，取代基可以通過誘導效應或共軛效應使苯環(huán)上電子云密度升高或降低，同時影響到苯環(huán)上電子云密度的分布，使各碳原子上電子云密度發(fā)生變化。因此，進行親電取代反應的難易以及取代基進入苯環(huán)的主要位置，會隨原有取代基的不同而不同。下面以幾個典型的定位基為例作簡要解釋。（

18、1）鄰、對位位定位基 一般來說它們是供電子基（鹵素除外），為致活基團，可以通過p-共軛效應或+I效應向苯環(huán)提供電子，使苯環(huán)上電子云密度增加，尤其在鄰、對位上增加較多。因此取代基主要進入鄰、對位。 甲基 甲苯中的甲基碳原子為sp3雜化，苯環(huán)中碳原子為sp2雜化，sp3雜化的碳原子的電負性弱于sp2雜化的碳原子，因此甲基可通過+I效應向苯環(huán)提供電子。同時甲基的三個CH鍵與苯環(huán)的鍵有很小程度的重疊，形成-共軛體系（也稱超共軛體系），-共軛體系產(chǎn)生的超共軛效應使CH鍵電子云向苯環(huán)轉移。顯然，甲基的+I效應和-超共軛效應均使苯環(huán)上電子云密度增加，由于電子共軛傳遞的結果，使甲基的鄰、對位上增加的較多。所以

19、，甲苯的親電取代反應不僅比苯容易，而且主要發(fā)生在甲基的鄰位和對位。 羥基 羥基是一個較強的鄰、對位定位基。由于羥基中氧的電負性比碳的電負性強，對苯環(huán)表現(xiàn)出吸電子誘導效應（-I），使苯環(huán)電子云密度降低。但又由于羥基氧原子上p軌道上的未共用電子對可以與苯環(huán)上的電子云形成p-共軛體系，使氧原子上的電子云向苯環(huán)轉移。由于給電子的共軛效應（+C）大于吸電子的誘導效應（-I），所以總的結果羥基使苯環(huán)電子云密度增加，尤其是鄰、對位增加較多，所以親電取代反應時，苯酚比苯更為容易，而且取代基主要進入羥基的鄰位和對位。其它與苯環(huán)相連的帶有未共用電子對的基團，如 等對苯環(huán)的電子效應與羥基類似。 鹵素 鹵素對苯環(huán)具有

20、吸電子誘導效應（-I）和供電子p-共軛效應（+C），由于-I強于+C，總的結果使苯環(huán)電子云密度降低，所以鹵素對苯環(huán)上親電取代反應有致鈍作用，為致鈍基團，親電取代比苯困難。但當親電試劑進攻苯環(huán)時，動態(tài)共軛效應起主導作用，供電子的共軛效應（+C）又使鹵素的鄰位和對位電子云密度高于間位，因此鄰、對位產(chǎn)物為主要產(chǎn)物。（2）間位定位基 間位定位基均是吸電子基，為致鈍基團，它們通過吸電子誘導效應和吸電子共軛效應使苯環(huán)電子云密度降低，尤其是鄰、對位降低的更多，所以親電取代主要發(fā)生在電子云密度相對較高的間位，而且取代比苯困難。硝基是一個間位定位基，它與苯環(huán)相連時，因氮原子的電負性比碳大，所以對苯環(huán)具有吸電子誘

21、導效應（-I）；同時硝基中的氮氧雙鍵與苯環(huán)的大鍵形成-共軛體系，使苯環(huán)上的電子云向著電負性大的氮原子和氧原子方向流動（-C）。兩種電子效應作用方向一致，均使苯環(huán)上電子云密度降低，尤其是硝基的鄰、對位降低的更多。因此，硝基不僅使苯環(huán)鈍化，親電取代反應比苯困難，而且主要得到間位產(chǎn)物。其它間位定位基，如氰基、羧基、羰基、磺酸基等對苯環(huán)也具有類似硝基的電子效應。3定位規(guī)律的應用學習定位規(guī)律的目的，就在于應用此規(guī)律來指導有機合成和生產(chǎn)實踐。在生產(chǎn)實踐中，定位規(guī)律的應用主要有以下兩個方面：（1）預測反應的主要產(chǎn)物 根據(jù)定位基的種類，就可以預測出取代基進入的主要位置，從而得知生成的主要產(chǎn)物是什么。例如，應用

22、定位規(guī)律，我們就可以判斷出下列化合物進行親電取代反應時，取代基主要進入如箭頭所示的位置。（2）選擇合理的合成路線 例如，以苯為原料合成間硝基氯苯，合理的合成路線應是先硝化，后氯代。又例如，以甲苯為原料合成間溴苯甲酸，合理的合成路線應是先氧化，后溴代。如果苯環(huán)上已有兩個取代基，再進行親電取代反應時，第三個取代基進入的主要位置服從以下定位規(guī)則：如果原有的兩個取代基定位位置一致，取代基便可按照定位規(guī)則進入指定的位置。如：當原有的兩個取代基的定位位置發(fā)生矛盾時，若原有的兩個取代基為同一類（同是鄰、對位定位基，或同是間位定位基），第三個取代基進入的主要位置由定位能力強的來決定（前面列出的兩類定位基，次序

23、排在前的定位能力強）。若原有的兩個取代基為不同類，第三個取代基進入的主要位置由鄰、對位定位基來決定。例如：需要指出的是，用定位規(guī)則預測取代基進入的主要位置時，有時還要考慮到空間位阻的作用。如上述間甲基苯磺酸進行親電取代反應時，由于空間位阻作用，使與甲基和磺酸基同處于鄰位的碳原子上發(fā)生親電取代的幾率大大降低。河南科技大學教案首頁課程名稱 有機化學C 計劃學時 2學時授課章節(jié) 第四章芳香烴 第二節(jié)稠環(huán)芳烴及第三節(jié)非苯芳烴 教學目的和要求：理解萘、蒽、菲和其它芳烴的性質(zhì)；掌握休克爾規(guī)則教學基本內(nèi)容：1了解萘的結構和命名2 理解萘的性質(zhì)3 理解蒽和菲的性質(zhì)4了解其它芳烴的性質(zhì)5掌握休克爾規(guī)則教學重點和

24、難點：休克爾規(guī)則授課方式方法和手段： 通過講授方式進行，通過提問等互動方式調(diào)動學生的積極性作業(yè)與思考題：課后作業(yè)8，10思考題：如何來判斷一個非苯化合物的芳香性？ 第二節(jié) 稠環(huán)芳烴一萘（一）萘的結構和萘的衍生物的命名萘的分子式為C10H8，是由兩個苯環(huán)共用兩個相鄰的碳原子稠合而成，兩個苯環(huán)處于同一平面上。萘分子中每個碳原子均以sp2雜化軌道與相鄰的碳原子形成碳碳鍵，每個碳原子的p軌道互相平行，側面重疊形成一個閉合共軛大鍵，因此同苯一樣具有芳香性。但萘和苯的結構不完全相同，萘分子中兩個共用碳上的p軌道除了彼此重疊外，還分別與相鄰的另外兩個碳上的p軌道重疊，因此閉合大鍵電子云在萘環(huán)上不是均勻分布的

25、，導致碳碳鍵長不完全等同，所以萘的芳香性比苯差。萘分子中碳碳鍵長數(shù)據(jù)如下：萘的芳香性不如苯還可通過離域能數(shù)據(jù)看出。苯的離域能為150.5kJmol-1，如果萘的芳香性和苯一樣，萘的離域能應為苯的離域能的2倍，而事實上萘的離域能僅是250kJmol-1。由于萘環(huán)上各碳原子的位置并不完全等同，因此萘的衍生物命名時，無論萘環(huán)上有幾個取代基，取代基的位置都要注明。萘環(huán)的編號方法如下：其中，1、4、5、8位置相同，稱做-位；2、3、6、7位置相同，稱做-位。（二） 萘的性質(zhì)1物理性質(zhì)：萘是有光亮的白色片狀晶體，熔點80.2 oC ，沸點218 oC，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯等有機溶劑。燃燒時光亮弱

26、、煙多。萘揮發(fā)性大，易升華，有特殊氣味，具有驅蟲防蛀作用，過去曾用于制作“衛(wèi)生球”。近年來研究發(fā)現(xiàn)，萘可能有致癌作用，現(xiàn)使用樟腦取代萘制造衛(wèi)生球。萘在工業(yè)上主要用于合成染料、農(nóng)藥等。萘的來源主要是煤焦油和石油。2化學性質(zhì)：由于萘環(huán)上閉合大鍵電子云密度分布不是完全平均化的，因此它的芳香性比苯差。（1）取代反應 萘比苯更易發(fā)生親電取代反應。根據(jù)測定，萘環(huán)的-位電子云密度比-位高，因此親電取代主要發(fā)生在-位。但由于-位取代產(chǎn)物的熱力學穩(wěn)定性大于-位取代產(chǎn)物，所以當溫度較高時，主要為-位取代產(chǎn)物。在三氯化鐵催化下，將氯氣通入萘的苯溶液中，主要生成-氯萘。萘用混酸進行硝化，主要生成-硝基萘。-硝基萘是合

27、成染料和農(nóng)藥的中間體。萘在較低的溫度下磺化，主要生成-萘磺酸。在較高溫度時磺化，主要生成-萘磺酸。因磺化反應是可逆的，溫度升高使最初生成的-萘磺酸轉化為對熱更為穩(wěn)定的-萘磺酸。萘環(huán)上親電取代反應的定位規(guī)律： 萘環(huán)上有一供電子的定位基時，主要發(fā)生同環(huán)取代（即取代發(fā)生在定位基所在的苯環(huán)上）。若定位基位于位，取代基主要進入同環(huán)的另一位。若定位基位于位，取代基則主要進入定位基相鄰的位。當萘環(huán)上有一吸電子的定位基時，主要發(fā)生異環(huán)取代，取代基主要進入異環(huán)的兩個位。（2）氧化反應 萘比苯容易被氧化，在不同的條件下，可分別被氧化生成鄰苯二甲酸酐和1，4-萘醌。一般來說，萘氧化的產(chǎn)物為苯的衍生物，仍保留一個苯環(huán)

28、，表明苯比萘穩(wěn)定。二、蒽和菲蒽和菲的分子式都是C14H10，互為同分異構體。它們都是由三個苯環(huán)稠合而成的，并且三個苯環(huán)都處在同一平面上。不同的是，蒽的三個苯環(huán)的中心在一條直線上，而菲的三個苯環(huán)的中心不在一條直線上。蒽、菲每個碳原子上的p軌道互相平行，從側面重疊形成閉合大鍵，因此它們都具有芳香性。但各個p軌道重疊的程度不完全等同，環(huán)上電子云密度分布比萘環(huán)更加不均勻，所以蒽、菲的芳香性比萘差。在蒽環(huán)和菲環(huán)上，9，10位（也稱-位）的電子云密度最高，使得9，10位最活潑，大部分反應發(fā)生在這兩個位置上。蒽為無色片狀晶體，有藍紫色熒光，熔點215 oC，沸點340 oC，不溶于水，難溶于乙醇、乙醚等，易

29、溶于熱苯。蒽的化學性質(zhì)比萘更加活潑，容易發(fā)生氧化、加成及親電取代反應。菲為帶光澤的白色片狀晶體，溶液發(fā)藍色熒光。熔點100.5 oC，沸點340 oC ，不溶于水，能溶于乙醚、乙醇、氯仿和冰醋酸等?？捎糜谥圃燹r(nóng)藥和塑料，也用作高效低毒農(nóng)藥和無煙火藥的穩(wěn)定劑。三、 其它稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴除萘、蒽、菲外還有很多，例如：煤、煙草、木材等不完全燃燒也會產(chǎn)生較多的稠環(huán)芳烴，其中某些稠環(huán)芳烴具有致癌作用，如苯并芘類稠環(huán)芳烴，特別是3，4-苯并芘有強烈的致癌作用。3，4-苯并芘為淺黃色晶體，1933年從煤焦油分離得來。煤的干餾、煤和石油等的燃燒焦化時，都可產(chǎn)生3，4-苯并芘，在煤煙和汽車尾氣污染的空氣以及吸煙

30、產(chǎn)生的煙霧中都可檢測出3，4-苯并芘，這是環(huán)境化學值得注意的嚴重問題。測定空氣中3，4-苯并芘的含量，是環(huán)境監(jiān)測項目的重要指標之一。第三節(jié) 休克爾規(guī)則與非苯芳烴一、 休克爾（E.Hückel）規(guī)則以上討論的芳香烴都含有苯環(huán)結構，它們都具有不同程度的芳香性。那么是否意味著具有芳香性的化合物一定都要含有苯環(huán)呢？后來相繼合成了一些單環(huán)多烯烴，它們雖不含苯環(huán)結構，但卻有類似于苯環(huán)的芳香性。為了解釋這一問題，1936年，德國物理學家E.Hückel根據(jù)大量的實驗結果，應用分子軌道法計算了單環(huán)多烯電子的能級，提出了一個判別芳香體系的規(guī)則，稱為休克爾規(guī)則。其要點是：組成環(huán)的碳原子均為sp2雜化且都處在同一平面上（此時每個碳原子上的p軌道可彼