芳烃稠环化合物课件

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,*,七、多环芳烃,联苯型,多苯脂肪烃,稠环芳烃,A.联苯型,命名：以联苯为母体,编号从相连的C开始，后考虑取代基位次最小,2-甲基-3,-乙基联苯,七、多环芳烃联苯型A.联苯型命名：以联苯为母体编号从相连,1,化学性质,类似于单环芳烃,：,联苯的性质与苯相似，苯基是第一类定位,基，但由于邻位上的空阻，,主要形成对位产物,.,二元取代反应发生在哪个苯环上，,取决于活性,大小。,（另外，,存在对映异构的条件。立体化学中学习,）,化学性质类似于单环芳烃：联苯的性质与苯相似，苯,2,B.多苯脂肪烃：,命名时以苯环作为取代基,例：,1，2-二苯乙烯,2-甲基-4-乙基二苯甲烷,性质：与烃基苯相似,B.多苯脂肪烃：命名时以苯环作为取代基例：1，2-二苯乙烯,3,C.稠环芳烃,（一）萘（C,10,H,8,）(重点),常见的,1、命名,1，4，5，8位,2，3，6，7位,萘,C.稠环芳烃（一）萘（C10H8）(重点)常见的1、命,4,有一个取代基时，可用、命名，也可用阿,拉伯数字标明取代基位置。,环上有两个或两个以上取代基时，必须编号。,编号须从任一位开始，编完一个环，再编另,一环，并考虑取代基的位次。,1-甲基萘,-,2-萘磺酸,-,6-甲基-1-萘酚,有一个取代基时，可用、命名，也可用阿 环上有,5,2、萘结构,平面型,C-C键长不完全相等,位电子云密度大,芳香性比苯差：,（电子离域，萘有255.39KJ/mol的共轭能，较稳定有芳香性。但小于2150.72(两单独苯环），稳定性不如苯。）,2、萘结构平面型C-C键长不完全相等位电子云密度大芳香性比,6,3、性质,白色片状晶体，m.p.80.2,易升华,1）取代反应（比苯易，主要发生于位）,A：卤代,3、性质白色片状晶体，m.p.80.2 易升华1）取代反,7,B:硝化：,-萘胺,位比位活泼,的原因:,生成取代产物时形成,络合物,较稳定，因此其活化能较低，反应速率快,B:硝化：-萘胺位比位活泼的原因:生成取代产物时,8,生成络合物的共振式如下：,7个共振式，其中4个保持完整的苯环结构,生成络合物的共振式如下：7个共振式，其中4个保持完整的苯,9,进攻位生成的络合物的共振式为,6个共振式，但只有两个保持了苯环结构,萘的亲电取代反应一般发生在位,进攻位生成的络合物的共振式为 6个共振式，但只有两个保持,10,C:磺化：,萘与浓硫酸进行磺化反应时，,低温反应主要生成-萘磺酸,，,高温主要生成-萘磺酸,：,位的活性高，反应速率快，,动力学控制,位的产物是稳定性的产物，,热力学控制,C:磺化：萘与浓硫酸进行磺化反应时，低温反应主要生成-萘磺,11,原因：,位活性比位大，反应速度较位快，,低温时反应主要发生于位。但-SO,3,H,的体积较大，在位时，与8位C-H平行，,空间相互拥挤，因此是不稳定产物。,-取代，动力学控制产物,位活泼，但产物不稳定,-取代，热力学控制,位不活泼，但产物稳定,磺化反应是可逆反应,，形成的-萘磺酸在高温下可转变为稳定的-萘磺酸,原因：位活性比位大，反应速度较位快，-取代，动力学控,12,应用：制备其它-取代物的桥梁。,D：酰基化反应,酰基进入的位置与反应条件有关,应用：制备其它-取代物的桥梁。D：酰基化反应 酰基进入的位,13,可见：,酰基化是合成萘的-取代物的又一条途径。,E：氯甲基化：,-氯甲基萘,可见：E：氯甲基化：-氯甲基萘,14,（,1）原取代基为,第一类取代基,发生同环取代,：,若原有基在,位,则新引入基进入,另-位,，,若原有基在,位,则进入,邻-位,：,F、萘亲电取代反应的定位规则,进入的基团可以发生在已有取代基的环上（,同环取代,），也可以发生在另外一个环上（,异环取代,）,即,邻对位定位基,（1）原取代基为第一类取代基,发生同环取代：F、萘亲电取代反,15,（2）原取代基为第二类定位基，则,异环取代,邻对位定位,（2）原取代基为第二类定位基，则异环取代邻对位定位,16,例外：,6-甲基-2-萘磺酸,例外：6-甲基-2-萘磺酸,17,2）氧化反应（比苯易被氧化）,弱氧化,醌：,强氧化,环破裂,邻苯二甲酸酐,用于合成染料、树脂、增塑剂等,2）氧化反应（比苯易被氧化）弱氧化醌：强氧化环破裂邻苯二,18,3)还原反应：,萘的一个苯环容易被还原：,四氢萘，萘满,沸点,207,，,Tetralin,（二）蒽、菲 C,14,H,10,蒽,菲,3)还原反应：萘的一个苯环容易被还原：四氢萘，萘满（二）,19,致癌芳烃：,3，4-苯并芘,1，2，5，6-二苯并蒽,1，2，3，4-二苯并菲,蒽、菲、,芘的许多衍生物具有很强的致癌性,：,致癌芳烃：3，4-苯并芘1，2，5，6-二苯并蒽1，2，3，,20,八、芳烃的来源：煤、石油,1、从煤焦油中分离,煤焦油（煤干馏的副产品）主要成份苯、,甲苯、二甲苯、萘等。,2、,芳构化,烷烃、环烷烃在一定温度压力,催化剂作用下环化去氢转化为芳烃,铂重整,。,3、,从石油裂解产品中分离,八、芳烃的来源：煤、石油1、从煤焦油中分离2、芳构化3、从,21,芳烃的鉴别:,1、,KMnO,4,褪色,2、,（含氢）,HCHO,H,2,SO,4,土红色,蓝紫色,蓝绿色,3、,苯及其同系物,萘 ,蒽 ,显色,芳烃的鉴别:1、KMnO4褪色2、（含氢）HCHO土红色3,22,九、非苯芳烃和Hckel（4n+2）规则,（休克尔）,前面提到的芳烃都具有苯环，,结构上是环状共轭三烯，,那么是否具有环状共轭体系的多烯都具有,芳香性,？,1、芳香性的判据Hckel（4n+2）规则,含有,4n+2,个电子的,平面,单环,共轭体系,具,有芳香性。,n=0，1，2，3，4,H-NMR判断:,环内质子化学位移小，环外质子化学位移大,九、非苯芳烃和Hckel（4n+2）规则 前,23,环辛四烯,有芳香性,=0.5 ppm,=7.5 ppm,环辛四烯 有芳香性=0.5 ppm=7.5 ppm,24,12,轮烯：,电子数不满足Hckel规则,14轮烯：,电子数满足Hckel规则,环内质子的化学位移为=0,ppm,，,环外质子化学位移为=7.6,ppm,有芳香性,12轮烯：电子数不满足Hckel规则 14轮烯,25,16,轮烯,18,轮烯,电子数满足Hckel规则，由于环较大，环内氢没有拥挤，因此,有芳香性,16轮烯 18轮烯 电子数满足Hckel规则，由,26,电,子,数,2 4 4 6 6,非环状 平面型 非环状,共轭,非环状,共轭 共轭 共轭,非芳性 非芳性 非芳性,芳性,非芳性,其它环状共轭多烯,2 4 4,27,2、芳香性离子,电子数6个,，,平面共轭体系,有芳性,环丙烯 环丁二烯 环庚三烯 环戊二烯,正离子 双正离子 正离子 负离子,2、芳香性离子电子数6个，有芳性环丙烯 环丁二,28,单环共轭体系的分子轨道能级,环丙烯正离子,环丁二烯,环戊二烯负离子,苯,环庚三烯正离子,环辛四烯,单环共轭体系的分子轨道能级的特点：,所有的成键的分子轨道是满层的,单环共轭体系的分子轨道能级环丙烯正离子 环,29,福劳斯特,（Frost）方法标画轨道能级图,：,画轨道的规律：对于含有n个碳原子的单环共轭体系，当,n为奇数时，有1个低的非简并的能级,，另外有,n-1/2个双重简并能级,；当,n为偶数时，有一高一低两个非简并的能级，另n-2/2个双重简并的能级,。根据轨道能级分布的规律性，可以利用简便的,福劳斯特,（Frost）方法标画轨道能级图。此法是以|2|为半径画一个圆，若为,n,个碳原子的单环，就过圆的下顶点做圆的内接正,n,边形，各内接点的位置表示各轨道的能级，过圆点的直线为非键轨道的能级。,福劳斯特（Frost）方法标画轨道能级图：画轨道的规律：对,30,总结,一、单环芳烃命名,苯基、芳基、,苄基,二、共振论,（了解），会使用。,三、单环芳烃的化学性质,（一）苯环的亲电取代反应,(1)卤代（Cl,2,Br,2,）,必须有催化剂,(2)硝化,总结一、单环芳烃命名苯基、芳基、苄基二、共振论（了解），会使,31,(3)磺化,（4）付氏（Friedel-Crafts）反应,1）烷基化反应,苯环上只含有-NO,2,、-CN时不发生烷基化反应：,2）酰基化反应（,酰基化试剂是：,酰氯、酸酐),（5）氯甲基化反应,1、,-H的卤代反应及机理,(二）侧链的反应,2、氧化反应：,-H,(3)磺化（4）付氏（Friedel-Crafts）反应1）,32,3、脱氢反应,（三）苯环的加成反应和氧化反应：,了解,六、苯环上的亲电取代反应的定位规则,邻对位定位基,（第一类定位基）,间位定位基,（第二类定位基）,二取代苯的定位规律,定位规则的应用,3、脱氢反应（三）苯环的加成反应和氧化反应：了解六、苯环上的,33,七、稠环芳烃,位，位,命名,性质：,1）取代反应（发生于位）,卤代、硝化、,磺化,非苯芳烃和Hckel（4n+2）规则,含有,4n+2,个电子的,平面,单环,共轭体系,具,有芳香性。,七、稠环芳烃位，位命名性质：1）取代反应（发生于位）卤,34,