苯分子的结构

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第5章 芳 香 烃,aromatic hydrocarbon,1,一、苯分子的结构,sp,2,(a)苯分子中键 (b)P轨道形成大键 (c)环平面上下的电子云,2,1. 异构现象,o-,二甲苯,m-,二甲苯,p-,二甲苯,邻二甲苯,间二甲苯,对二甲苯,1,2,-二甲苯,1,3-,二甲苯,1,4-,二甲苯,二烷基苯,二、苯同系物的异构现象和命名法,3,三烷基苯,连三甲苯,偏三甲苯,均三甲苯,4,2. 命名法,常见基团,芳基,aryl Ar-,苄基 (苯甲基),benzyl,苯基,phenyl Ph-,C,6,H,5-,5,苯、甲苯作母体,1,3,2,4,5,6,1-甲基-5-(正)丁基-2-异丙基苯,1-甲基-3-丙烯基苯,将连有最简单烷基的C作为第1位；取,代基位次总和最小；优先基团后列出。,注 意,6,3-硝基苯甲酸,4-甲基-1-苯基-2-戊烯,苯环作取代基,苯乙炔,硝基(-NO,2,)或卤素(-X)一般只作取代基,不作母体,；,-SO,3,H、-COOH或,-CHO,肯定作母体,，,编号为1。,7,三、苯的化学性质,1. 苯的亲电取代反应,卤代反应,+,Br,2,Fe,55-60,溴苯,+,HBr,主要的反应,+,Cl,2,氯苯,+,HCl,1,8,硝化反应,磺化反应,硝基苯,+,HONO,2,52,+,H,2,O,苯磺酸,+,H,2,O,+,9,百浪多息 用于治疗败血病,缺点：水溶性小，毒性较大,你知道吗？,可溶性百浪多息,磺胺类药,10,FriedelCrafts烷基化反应,（傅-克反应）,+,C,2,H,5,Cl,+,HCl,25,异丙苯(70%),正丙苯(30%),+,CH,3,CH,2,CH,2,Cl,11,FriedelCrafts酰基化反应,酰氯,酰基苯 (芳香酮),+,酰基,+,R-C-Cl,O,+,HCl,想一想,12,亲电取代反应机理,第一步:,第二步:,亲电试剂,慢,+,E,+,H,E,+,-配合物,(正碳离子中间体),快,+,H,+,H,E,+,2,13,第一步:,第二步:,以氯代为例,Cl,2,+,FeCl,3,Cl,+,+,FeCl,4,_,慢,Cl,+,+,+,第三步:,快,+ FeCl,4,_,+,HCl,+,FeCl,3,+,14,苯环上的取代定位效应,定位效应,定位基,活化能力 强 弱,-NR,2,、-NH,2,、-OH、-OR、-NHCOR、,-O-COR、-CH,3,（-R）、-Ar、-X（Cl、,Br、I）,3,邻、对位定位基,Fe,+,Cl,2,?,?,?,?,?,15,作用,59%,4%,37%,使新导入的基团进入其邻位和对位,与苯环直接相连的原子不含重键，多数含有未共用电子对。,结构特征,+,+,+,30,使苯环较易发生取代反应(卤素除外),活化基,16,间位定位基,钝化能力 强 中,-NR,3,+,、-NO,2,、-CN、-SO,3,H、-CHO、,-COOH,使新导入的基团进入其间位,使苯环较难发生取代反应 钝化基,作用,93.3%,6.4%,0.3%,95100,+,+,+,(发烟),17,与苯环直接相连的原子一般含有重键或带有正电荷。,结构特征,C,H,H,H,-,-,-,N,O,O,-,-,+,+,定位效应的解释,4,18,定位规律,定位规律的应用,活化基团的作用超过钝化基团,5,试比较下列化合物硝化反应的,想一想,活泼性,19,取代基的作用具有加和性,第三取代基一般 不进入1,3-取代苯的2位,20,应用定位规律选择适当的合成路线,？,？,想一想,+,+,21,A B,应用定位规律预测取代苯进行取代反应的主要产物,（最佳位置）,2. 苯的其它反应,指出下列化合物硝化时硝基进入,想一想,的主要位置,苯环侧链上的取代反应,22,苯一氯甲烷,苯二氯甲烷,苯三氯甲烷,光,+,反应机理:自由基取代反应,光,光,光,23,苯同系物的氧化反应,-H,24,小结: 苯的性质易取代，难加成，,难氧化,（芳香性）,想一想,( - ),KMnO,4,紫红色褪去,用 和,CH,3,Cl,合成 、,想一想,25,想一想,？,无水AlCl,3,CH,3,Cl,26,1. 定义：分子中两个苯环共有相邻两个碳原子的芳香烃。,四、稠环芳香烃,萘,蒽,菲,芘,环戊烷并氢化菲,27,2. 命名,菲,萘,蒽,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,2-萘酚（-萘酚）,写出下列芳香烃的名称,想一想,28,5-硝基-2-萘磺酸,2-甲基-6-乙基萘,3. 结构特点,闭合的共轭体系,4. 化学性质,具有芳香性,萘：,-,位,C,比,-,位,C,易起反应,蒽、菲：,位,C,活泼,29,5.,致癌芳香烃,苯并,b,芘,五、非苯型芳香烃和,Hckel,规则,在一单环多烯化合物中，具有共平面的离域体系，其,电子数等于,4n+2 (n=0,1,2,3),，此化合物就具有芳香性。,1. Hckel,规则(,4n+2,规则),30,2. 环多烯阴（阳）离子,2个电子,有芳香性,+,=,_,=,6个电子,有芳香性,8个电子,无芳香性,判断下列化合物是否具有芳香性,想一想,+,环丙烯阳离子,_,环戊二烯阴离子,_,环庚三烯阴离子,31,8个电子,无芳香性,10个电子,有芳香性,环辛四烯,=,环辛四烯二价阴离子,32,