第七章-芳烃-习题-答案
有机化学课后习题答案高教四版第七章
2.写出下列化合物的构造式。
(1) 3, 5-二溴-2-硝基甲苯(2) 2, 6-二硝基-3-甲氧基甲苯(3) 2-硝基对甲苯磺酸(4)三苯甲烷(5)反二苯基乙烯(6)环己基苯(7) 3-苯基戊烷(8)间溴苯乙烯(9)对溴苯胺(10)氨基苯甲酸(11) 8—氯一奈甲酸12) ( E)—1—苯基—2—丁烯答案：IN XT N°2Br Br kJ—CH3第七章芳烃1. 写出单环芳烃答案：--十“的同分异构体的构造式并命名之异丙苯邻甲基乙基苯问甲基乙基苯对甲基乙基苯连三甲苯或仁N 3-三甲苯偏三甲苯或2» 4■三甲苯对三甲苯或1,3, 5-三甲苯[7] CHg-CHj-CHTCHFCHj®][9] E r-Q^H3(2) p-bromotoluene(4) m-dinitrobenzene(6) 3-chloro-1-ethoxybenzen(7) 2-methyl-3-phenyl-1-butanol(9) benzyl bromide(8) p-chlorobenzenesulfonic(10) p-nitroaniline(41〔氨基位置不确定）(11)3、写出下列化合物的结构式(1) 2-nitrobenzoie acid(3) o-dibromobenzene(5) 3,5-dinitrophenolacid⑵H- 两组结构都为烯丙型G 共振杂化体+答案: 解:（13）p-cresol（15）2-phenyl-2-butene（14）3-phenyIcyclohexanol （16）naphthalene答案：（1）（2）（3）（ 4）（5）（6）（ 7）（ 8）（ 9）（10）（ 11）（12）（13）（ 14）（ 15）（11） o-xylene（12） tert-butylbenzene4. 在下列各组结构中应使用 们正确地联系起来，为什么?或“ -■”才能把它⑶（CHghC—H E E HH H同⑴EOH⑶（CH3）£=O ==CHj-CFH?两者为酮式与烯醇式互变异构衡体¥H w CH3COCH2COOC2H5■■ CH—C=CHCOOC2H5同⑶5. 写出下列反应物的构造式CgH12、■C6H5COOH6、完成下列反应+ CICH2CH(CH)CF b CH AlCl 3・(1) CgH10KM N04潯液coa H KM N O4沼板CaH10—瓦f答案:I2l(1)(过量)+ CH2CL2AICI3 (2)(3) HNQ,H2SQ(4) (Cf)2C—CHHFC2H5ALCL>(B)K^CoQH2SO(5)(6)(7)(8) 答案: (1)CHCHCCLIIOCH3HNO—ifSQALCI32H2 CHCOCLa (A) » (B)Pt ALCLC2H5KMnQHT,—+ CICH 2CH(CH)CH2CH3 AC2亠CHCHCCHjCHzCf(2)CH2(3)N (ONO(4)(C)(B)(5)O(6)CH(A)(B)(7)(8)C(C 3)3 HOOCC ——OC 2H 5 一+ 屮，厶COOH(过量)+ CH 2CL 2AICI 3-----C(CH)3—COOHHNOH 2SQKMnQHOOALCL 3CfCfCCL -----------------CH3CH3(1)7、写出下列反应的主要产物的构造式和名称答案： 解：亠CH 3[| ] ^j| — HCH2CH3异丁基苯或2-苯基丁烷JH 3IO-CH 3⑵ J （CHa ）3 （2, 4二甲基叔丁基苯）8试解释下列傅-克反应的实验事实PhH+CH^CH 2CH 2CIPh-CH 2CH 2CH 3+HCI 产率极差NQ(1)C 6H 6+CH 3CH2CH2CH 2CIAICI3 L 100B C(2)m-C 6H 4(CH 3)2+(CH 3)3CCI100* C(3) PhH+CH 3CHCICH 3CH (CH 3)2（异丙苯）(2)苯与RX 在…•一存在下进行单烷基化需要使用过量的苯。
第七章 芳烃
5. 苯环的亲电取代反应历程
(1) 首先亲电试剂E⊕进攻苯环，生成π络合物。
(2) 紧接着，E⊕从苯环中获得两个电子，与苯环 碳原子形成σ键，生成σ络合物。 (3) σ络合物从SP3杂化碳原子上失去一个质子， 从而恢复苯环的结构，形成取代产物。 σ络合物的生成是苯环亲电取代反应的关键一步。
（二）加成反应
2. 第二类：间位定位基，使反应难于进行，并使新
导入基进入苯环的间位。
―N+(CH3)3 > ―NO2 > ―CN > ―SO3 > ―CHO > ―CO2H > ―CO2R
3. 第三类定位基：既使反应难于进行，又使新导入
基进入苯环的邻位和对位。
―X
二、定位基的解释
1. 间位定位基的定位效应
(1) 吸电子效应
（二）书写极限式时有一定的规则，不能随意书写。
1. 必须遵守价键理论，氢原子的外层电子数不能超
过2个，第二周期的元素最外层电子数不能超过8个，
碳为四价。
2. 原子核的相对位置不能改变，只允许电子的排 布不同。
但不能写成:
3. 所有极限式中，未共用电子数必须相等。
（三）极限式对共振杂化体的贡献大小
四、从氢化热看苯的稳定性
共轭能（离域能）：共轭体系的内能与 具有相同双键数目的孤立烯烃的内能之差， 这部分能量称为共轭能（离域能）。
苯的共轭能: 152 kJ/mol
五、苯的共振式和共振论的简介
共振论的基本要点： （一） 当一个分子、离子或自由基按照价键理 论可以写出两个以上的经典结构式时，这些结 构式构成一个共振杂化体，只有共振杂化体才 能反映分子的真实结构。
三、苯分子结构的价键观点
按照轨道杂化理论，苯分子中六个碳原子都
芳烃练习题答案教学文案
芳烃练习题答案仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2一、 命名2COOHNO 23-硝基-4-溴苯甲酸43HCH 32-甲基-1-萘磺酸8C 2H 5C 2H 52,2′-二乙基联苯6(CH 3)2CHCH3)22,4-二甲基-3-苯基戊烷83)2CH 3对异丙基甲苯4CH 2CHCH 3CH 23-对甲基苯基-丙烯二 名词解释苄基 苄基游离基 苄基碳正离子 联苯 傅瑞德尔-克拉夫茨 (Friedel-Crafts)反应 克来门森还原三、单项选择题1. 下列化合物不具有芳香性的是： （ C ）A. B. C.OO D.仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢31. 下列化合物具有芳香性的是： （ C ）A. B.NC. D.5判断下述四种联苯取代物中哪个是手性分子:A 1C 6H 5OCH 3(I),C 6H 5COCH 3(II),C 6H 6(III),C 6H 5Cl(IV)四种化合物硝化反应速率次序为: B (A) I >III>II>IV (B) I>III>IV>II(C) IV>I>II>III (D) I>IV>II>III 1 硝化反应的主要产物是: D(D)(C)(B)(A)II HO 2CCO 2HBr Br IClI Br I IHO 2CCO 2HIINO 2(C)(D)(B)(A)O 2N NO 2NO 2NO 2NO 2NO 2NO 2NO 2仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢4苯乙烯用热KMnO 4氧化,得到什么产物? C 1C 6H 6 + (CH 3)2CHCH 2Cl 主要得到什么产物? B (A) PhCH 2CH(CH 3)2 (B) PhC(CH 3)3(C) PhCH(CH 3)CH 2CH 3 (D) Ph(CH 2)3CH 31傅-克反应烷基易发生重排,为了得到正烷基苯,最可靠的方法是: C (A) 使用AlCl 3作催化剂 (B) 使反应在较高温度下进行 (C) 通过酰基化反应,再还原 (D) 使用硝基苯作溶剂 1用KMnO 4氧化的产物是: A四、按照要求完成反应式(C)(D)(B)(A)CH 2COOHCH OHCH 2OH CO 2HCH 2CHOAlCl 3CH 3C(CH 3)3COOHC(CH 3)3CH 3COOHCOOHCOOHCHOC(CH 3)3(D)(C)(B)(A)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢5CH 3CH 2CH CH 2H 2SO4AlCl OCOOHO O(CH 3)2CHCH 2ClAlCl 3COClAlCl ONO 2COOHHNO3H 2SO 4NO 2COOH O 2NNO 2OCH 2CH3FeBr2BrNO 2OCH 2CH 3NO 2OCH 2CH3BrC OOFeBr 3Br 2COOBr仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢6CH 3KMnOCOOHCOOHCH 2CH3BrBrBrNO 2COOH COOHKMnO COOH COOH2AlCl 3O12CH 3NO 2五、推结构O 2N HNO 3/H 2SO 4O 2NNO 2CH 332414．化合物A(C16H16)能使Br2/CCl4和冷KMnO4溶液褪色。
有机化学第七章芳香烃习题答案
第七章芳香烃7-1 命名下列各化合物或写出构造式。
（1）5-硝基-1-溴萘（2）9,10-二氯菲（3）4-苯基-2-戊烯（4）(S)-1-苯基-1-溴丙烷（5）4-溴联苯（6）2-蒽磺酸(7)(8)(9)27-2 将下列各组中间体按稳定性由强至弱排列。
（1）A＞B＞C；（2）B＞C＞A＞D；（3）C＞B＞A。
7-3 将下列化合物按硝化反应的速率由快至慢排列。
（2）＞（4）＞（3）＞（7）＞（5）＞（1）＞（6）7-3 将下列化合物按与HCl反应的速率由快至慢排列。
（4）＞（2）＞（1）＞（3）7-5 用NMR法鉴别下列各组化合物。
（1）、两个化合物的1H-NMR谱都有三组信号，其中间的信号明显不同，前者是四重峰(2H)、三重峰(3H)和多重峰(5H)；而后者是双峰(6H)、多重峰(1H)和多重峰（5H）。
（2）、两者芳环上H的谱图明显不同，前者苯上的4个H是等同的，分子共有二组峰，单峰（6H），双峰（4H）；而后者芳环的4个H为AB2C型，对应的谱图（峰）较复杂[单峰(6H)、单峰(1H)和多重峰(3H)]。
7-6 完成下列各反应式。
(1)ClCH2CH(CH3)CH23AlCl3+CH2CH3 CH3CH3OH+++COOH(2)(3)CH3CH22C CCH3CH2C CH HCH3+Cl2hν4H2(4)CH HCHO, HCl, ZnCl2CH3ClH2C CH3CH2Cl(5)+(6)CH CHHNO3/H2SO4CH CH2OH ClOCH3OCH3OCH3NO2NO2V 2O 5+NO 2O 2C O C NO 2OO(7)2HNO 3/H 2SO 4NO 2O 2N(8)AlCl 3+(9)(CH 3)2C=CH 2H 2SO 4CH 2H 3COH 3CO CH 3(10)H 3COCH CH 2COClCH 2H 3COH 3COCH CH 2C O H 3COCH 3(H 3C)3C3+(CH 3)3Cl+浓H 24(11)O OOOOOCH 3CH 3CH 3CH 3C(CH 3)3SO 3H(12)(13)+CH 3CH 3(H 3C)3C （热力学控制产物）（主）（主）7-7 用苯、甲苯或萘为主要原料合成下列化合物。
有机化学第七章 芳烃
H
H
H
H
H
H
可以解释：为什么苯分子特别稳定？ 为什么苯分子中碳碳键长完全等同？ 为什么邻位二取代物只有一种？
（b）分子轨道理论 分子轨道理论认为：苯分子形成σ键后，苯的
六个碳原子上的六个P 轨道经线性组合可以形成六 个分子轨道，其中ψ1 、ψ2 和ψ3 是成键轨道，ψ4、 ψ5和 ψ6是反键轨道。当苯分子处于基态时六个电 子填满三个成键轨道，反键轨道则是空的。
-络合物
（b）硝化反应
2 H2SO4 HNO3
NO2
HNO3 H2SO4,45℃
CH3
HNO3 H2SO4,30℃
NO2
CH3 NO2
CH3
NO2
HNO3 H2SO4,95℃
NO2
NO2
NO2
H3O 2 HSO4
反应比苯容易 反应比苯困难
硝化反应机理
硝化反应中进攻试剂是NO2+，浓硫酸的作 用促进NO2+的生成：
苯环的特殊稳定性可以从它具有较低的氢化热 得到证明：
环己三烯氢化热=360kj/mol（假想值） 苯环氢化热=208kj/mol 相差152kj/mol
氢化热简图：
环己三烯+3H2
环己二烯+2H2
苯+3H2
环己烯+H2
231kj/mol
120kj/mol
208kj/mol
360kj/mol
环己烷
苯分子的近代概念
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（1）煤的干馏
煤隔绝空气加热至1000~1300℃时分解所得到的 液态产物——煤焦油，其中含有大量芳烃化合物。 再经分馏得到各类芳烃。
馏分名称 轻油 酚油 萘油 洗油 蒽油
有机化学第四版第7章 芳烃习题答案
第七章芳香烃7-1 (1)5-硝基-1-溴萘(2)9,10-二氯菲(3)4-苯基-2-戊烯(4) (S)-1-苯基-1-溴丙烷(5)4-溴联苯(6)2-蒽磺酸7-2 (1)A>B>C (2)B>C>A>D (3)C>B>A7-3 (2)>(4)>(3)>(7)>(5)>(1)>(6)苯环上电子云密度越高越有利于亲电取代反应，即苯环上连给电子基有利于反应进行。
7-4 (4)>(2)>(1)>(3) ’烯烃与HCl反应是亲电加成反应，中间体为碳正离子。
双键上电子云密度越高、中间体碳正离子正电荷越分散，反应速率越快。
-8推测下列反应的机理。
(1)[知识点] 甲苯的硝化反应机理。
(2)[知识点]芳香烃磺化反应的逆反应机理。
(3)[知识点] 碳正离子的性质；分子内Friedel-Crafts烷基化反应机理。
7-13解释下列实验现象。
(1)苯与RX发生单烷基化时，苯要过量。
[知识点] 多烷基苯比苯易进行Friedel-Crafts烷基化反应。
(2) 烷基化反应是可逆的，O℃时得到动力学控制产物，而在100℃时得到热力学控制产物。
[知识点] 动力学控制反应和热力学控制反应。
(3) 因为苯比PhBr更易发生烷基化，-NO2是强钝化基团，PhNO2不易发生傅一克烷基化或酰基化反应。
[知识点]苯及其衍生物的Friedel-Crahs烷基化反应活性。
7-14 (1)因为苯有芳香性，打开苯环的大，π键的活化能比打开烯烃π键的活化能高得多。
因此，苯的取代反应比烯烃的加成反应慢。
(2)因为苯环有芳香性、稳定，需要强亲电试剂进攻才能反应，常用的催化剂是酸，它有利于亲电试剂的极化，增加试剂的亲电性。
(3)中间体碳正离子与亲核试剂发生加成反应生成能量高的环己二烯环。
相反，失去一个质子则转变为稳定的芳环结构。
[知识点]芳香烃与烯烃的结构、性质差异；芳香性。
有机化学章节习题参考答案(7-10)
（4）
习题 10-3．出分子式为 C5H10O 的醛和酮的同分异构体，并加以命名。 答案：
CHO
CHO
CHO
C2H5 H CH3
CHO
H C2H5 CH3
CHO
戊醛 二甲基丙醛
3-甲基丁醛
R-2-甲基丁醛 S-2-甲基丁醛 2,2-
习题 10-6．用化学方法区别下列各组化合物： 答案： （1）加 Tollens 试剂并加热，能产生银镜的为苯甲醛。 （2）加 Tollens 试剂并加热，能产生银镜的为己醛。 （3）加 I2/NaOH 溶液，能产生亮黄色固体的为 2-己酮。 （4）加饱和 NaHSO3 溶液，能产生固体的为丙酮。 （5）加 Na， 有气体产生的是 2-己醇。 （6）加 I2/NaOH 溶液，能产生亮黄色固体的为 1-苯基乙醇。 （7）加饱和 NaHSO3，能产生固体的为环己酮；剩下的各加入 Na，有气体产生的 为环己醇。 （8）加饱和 NaHSO3，能产生固体的为环己酮；剩下的各加入 I2/NaOH 溶液，能 产生亮黄色固体的为 2-己醇。
COOH
NO2 NHCOCH3
NO2 CH2CH3
CH2CH3
NO2
NO2
COOH
HNO3 H2SO4
COOH OH HNO3 H2SO4 O2N
COOH
HNO3 H2SO4
CH3
OCH3
H3CO
HNO3 H2SO4
NO2
COOH OH
COOH OH
COOH
NO2
NO2
CH3 OCH3
NO2
OCH3
(3) CH3CH2CH3 + MgBr(OC2H5) (4) CH3CH2CH3 + MgBr2 (5) CH3CH2CH3 + Br Mg (C C CH2 CH2 CH3)
7 第七章 芳烃
熔点
苯的熔点是 5.5 ℃，而烷基苯的熔点大大降低 例如 而烷基苯的熔点大大降低；例如 例如： 甲苯 ：-95 ℃； 乙苯： -95 ℃； 正丙苯：-99.5 ℃； 异丙苯：-96 ℃； 正丁苯：-88.5 ℃； 叔丁苯：-59.7 ℃； 正十二烷基苯 ：-7 ℃； 正十八烷基苯 ：10 ℃； 在同分异构体中，结构对称的异构体具有较高的熔点。 邻、 间、对二甲苯的熔点分别为 -25℃、 -47.9℃ 和 13.2℃， 对 ℃ ℃ ℃ 可用低温结晶 低温结晶的方法使对二甲苯 对二甲苯分离出来。 低温结晶 对二甲苯
休克尔规则 主要适用于非苯取代的环状多烯化合物 的芳香 性判断。
9
7.1.4 轮烯及其芳香性 7.1.4
具有交替的单双键的单环多烯烃称轮烯。 具有交替的单双键的单环多烯烃称轮烯。 轮烯 通式： (CH=CH) x , x ≥ 5 不符合 4n+2 通式的轮烯： [12]轮烯, [16]轮烯，[20]轮烯, [24]-轮烯，不具有芳香性。 通式的轮烯有：[10]轮烯, [14]轮烯，[18]轮烯, 符合 4n+2 通式 [22]轮烯。 通式的轮烯是否一定具有芳香性? 符合 4n + 2 通式的轮烯是否一定具有芳香性 芳烃，有芳香性 前面提到 [14]轮烯, [18]轮烯, [22]-轮烯是非苯芳烃 有芳香性。 芳烃 有芳香性。 [10]轮烯，结构： 轮烯，结构： 轮烯
17
IR） 7.3.3 苯环的红外光谱 （IR）
苯环上的 C—H 键 伸缩振动在 3030 cm-1 附近， 表现为中等强度吸收； 苯环上 C＝C 骨架振动在 1575～1625 cm-1 与 ～ 1475～1525 cm-1 处为中等强度。 ～ 在 700～900 cm-1 区内出现芳环上 C—H 键面外弯 曲振动吸收峰 吸收峰，但环上相邻接氢的数目不同，吸收位置 曲振动吸收峰 有差别，可用它区别同分异构体。
第6,7章 芳香烃-答案
1．命名或写出结构式CH 3SO 3H CH 3NO 22O 2NClCl CH 2OH对甲基苯磺酸 2,4,6-三硝基甲苯 邻二氯苯 苄醇（苯甲醇）O 2N CH 3O 2NSO 3H苯乙烯 2-甲基-6-硝基萘 对硝基苯酚 β-萘磺酸3．写出下列反应的历程和活性中间体。
+CH 3CH=CH 2HF4．完成反应 (1)(2)(3)(4)(5)(6)5．比较下列化合物溴代反应活性大小。
(按反应活性由大到小排列)(A)(B)(C)OH CH 3ClNO 2OCH 3(D)(E)(F)O(G)G>B>A>D>C>E>F7．按各氢原子光卤代反应的活性大小排列。
A>C>D>E>B8．用化学方法鉴别。
(A) 苯 (B) 苯乙烯 (C) 苯乙炔 (D) 环己烷 (E) 甲苯 (F) 甲基环丙烷9．用化学方法除去环己烷中的少量苯。
通入浓硫酸中，由于苯可以与浓硫酸反应得到苯磺酸溶于浓硫酸中，所以可以将苯除去。
10．用共振论解释下列实验现象。
OCH 3HNO 3OCH 3OCH 3+2NO 2主产物OCH 3NO 2+微量加成在邻对位时有稳定的共振结构（A ，B ）有利于电荷分散，结构稳定，易于形成，而若加成在间位，则没有稳定的共振结构11．指出下列化合物中那些具有芳香性。
(A)(B)(C)(D)(E)(F)(G)(H)(I)(J)A ，E，F, J12．比较下列化合物酸性的大小并解释原因。
(A)(B)(C)A>B>Ca, 环戊二烯负离子因其具有芳香性而易于形成；b，轨道s 成分越大吸电子性越强，因此烯烃的酸性比烷烃大13．合成题。
(A) CH 3OCH3O 2N(B) CH 3CH 2CH2SO 3H(C)BrBrNO 2COOH(D)BrBrOCH 3OCH 3。
有机化学第二版第7章多环芳烃和非苯芳烃
③*磁性能：具有电子的环电流和抗磁性，较强的环
电流和抗磁性可由核磁共振鉴定出来。这是芳香性的
重要标志.
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7.3.2 休克尔(Hückel)规则—芳香性的判定
Hückel在1931年提出,环状多烯烃要有芳香性, 必须满足三个条件:
①成环原子共平面或接近于平面 ②环闭合为共轭离域体系 ③电子数为4n+2个(n=0,1,2,...整数) ----这就是休克尔规则. 例如:
+ N H 3 150℃，加压
N H 2
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(-萘酚,-萘胺难于直接制备)
例2: -萘胺制备-萘酚
NH2 NaHSO3水溶液 加热
OH
◆利用该可逆反应,按照不同条件,可由萘酚制备萘胺, 或由萘胺制萘酚.
◆酚和萘胺都是合成偶氮染料重要的中间体.
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(B) 加成反应--氢化
◆萘比苯容易起加成反应: ①生成二氢化萘
8
或 7
6 5
1 2
3 4
由于键长不同,各碳原子的位置也不完全等同,其中 ◆ 1,4,5,8四个位置是等同的,叫位. ◆ 2,3,6,7四个位置是等同的,叫位.
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E.萘的一元取代物及命名 Cl
-氯萘 F.萘的二元取代物及命名
CH3
Cl -氯萘
NO2
SO3H 对甲基萘磺酸
NO2 1,5-二硝基萘
键,而是特殊的大键. ◆由于电子的离域,萘具有255kJ/mol的共振能(离域能).
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B.萘分子中碳碳键长(苯的键长均等):
0.139nm
0.142nm 0.137nm
8 7
6 5
1 2
0.140nm
第七章 芳烃(一)
1,3,5-三甲苯 (均三甲苯)
(4) 对结构复杂或支链上有官能团的化合物,也可把支 链作为母体,苯环当作取代基命名.
CH3 CH3 -CH2 -CH-CH-CH3
2-甲基-3-苯基戊烷
CH=CH2
C=CH
CH3 -C=CHCH3
苯乙烯 (乙烯基苯)
苯乙炔
2-苯基-2-丁烯
(5) 芳基,苯基,苄(bian)基
•四个电子离域分布在五个碳原子所形成的(缺电子) 共轭体系中.
放热反应
苯亲电取代反应的能量示意图
假设生成的加成产物:
H + Br2 Br Br H
8.36 kJ/mol
吸热反应
CH2=CH2 + Br2
BrCH2—CH2Br -122.06 kJ/mol
取代反应
Br + Br2
例2
SO2Cl + 2 ClSO3 H + H2SO4 + HCl
•该反应是在苯环上引入一个氯磺酸基(-SO2Cl)，因 此叫做氯磺化反应。
FeB r3
+ HBr
-45.14 kJ/mol 放热反应
•实际上,芳烃并不发生上述的加成反应.而容易发生 放热反应 取代反应.
总结——芳烃亲电取代反应机理表示如下:
+
+Hale Waihona Puke E快+ E
络合物
络合物
•为简化起见：在反应式中，一般常把 络合物 这一步略去不写。
(1) 卤化反应
Cl + Cl2 FeCl3 + HCl
(1) 单环芳烃——分子中只含有一个苯环
CH3
CH=CH2
苯
第七章芳烃
(2).分子轨道理论
(3). 共振论对苯分子结构的解释 苯的真正结构可以由多种假设的结构共振（或叠 加）而形成的共振杂化体来表示。这些参与了结构 组成的价键结构式叫做共振结构式.
三、芳烃的构造异构和命名
组成 CnH2n-6 同系物: 苯分子中氢原子被取代后产物(烃基). 1.一元取代物: 有侧链的异构
苯甲醛 benzaldehyde
苯甲酸 benzoic acid
(3).当环上有多种取代基时,先选好母体,依次编号
母体顺序: -Cl, -NO2 , -OR, -R, -NH2 , -OH, -COR, -CHO, -CN , -CONH2 , -COX, -COOR, -SO3H, -COOH ,正离子 , -NR3等, 排在后面的为母体.
实验证明:
六个碳在同一平面上,正六边形,键长 0.1397 nm, 键角120o .
(1).杂化轨道解释
每个碳原子进行sp2杂化，六个碳碳σ键,六 个碳氢σ键,处在同一平面上，键角为120°。 碳原子六个未参与杂化的p轨道，相互重叠形 成一个环状π键，称为大π键 ，分布在环平面 的上、下方。苯的π电子是离域的，不是固定 由那个或那两个碳原子所占有。苯分子中所有 碳碳键都完全相同，是一种闭合的大π键 。
CH3 H C2H5 BF4 H3C CH3 CH3
橙黄色 mp-15C
C2H5 H3C CH3
(1). 硝化
NO2 + HNO3 CH3 + HNO3 H2SO4 30 ℃ NO2 NO2 + HNO3 (发 烟 ) H2SO4 95 ℃ NO2 + H2O NO2 (发 烟 ) HNO3 浓 H2SO4 O N 100-110 ℃ 2 浓 H2SO4 50~60 ℃ CH3 NO2 + H2O CH3 + + H2O NO2 NO2 CH3
有机化学第7、8章习题答案.
第7章芳烃及非苯芳烃思考题答案思考题7-1苯具有什么结构特征? 它与早期的有机化学理论有什么矛盾?答案：苯分子具有高度的不饱和性，其碳氢比相当于同分子量的炔烃，根据早期的有机化学理论，它应具有容易发生加成反应、氧化反应等特性。
但事实上，苯是一种高度不饱和却具异常稳定性的化合物。
因此，要能够很好地解释这一矛盾是当时有机化学家所面临的重大挑战。
[知识点：苯的结构特征]思考题7-2早期的有机化学家对苯的芳香性认识与现代有机化学家对苯的芳香性认识有什么不同?答案：早期的有机化学把那些高度不饱和的苯环类结构并具有芳香气味的化合物称为芳香化合物，这些化合物所具有的特性具称为芳香性。
随着对事物认识的不断深入，人们已经意识到，除了苯环以外还有一些其他类型的分子结构也具有如苯一样的特别性质。
现在仍然迫用芳香性概念，但其内涵已超出了原来的定义范围。
现在对芳香性的定义为：化学结构上环状封闭的共轭大π键，不易被氧化，也不易发生加成反应，但是容易起亲电反应的性质。
[知识点：苯的芳香性]思考题7-3 关于苯分子的近代结构理论有哪些?其中,由Pauling提出的共振结构理论是如何解释苯分子结构?答案：现代价键理论：苯分子中的六个碳原子都以sp2杂化轨道和相邻的碳和氢原子形成σ键，此sp2杂化轨道为平面其对称轴夹角为120°，此外每个碳原子还有一个和平面垂直的p轨道，六个p轨道相互平行重叠形成了一个闭合共轭体系。
分子轨道理论：基态时，苯分子的六个π电子都处在成建轨道上，具有闭壳层电子结构。
离域的π电子使得所有的C-C键都相同，具有大π键的特殊性质因此相比孤立π键要稳定得多。
Pauling提出的共振结构理论：苯的每个1，3，5-环己三烯都是一种共振结构体，苯的真实结构是由这些共振结构式叠加而成的共振杂化体。
【知识点：苯近代结构理论】思考题7-4什么是休克尔规则? 如何利用休克尔规则判别有机分子的芳香性? 答案：休克尔规则：单环化合物具有同平面的连续离域体系，且其π电子数为4n+2,n为大于等于0的整数，就具有芳香性；如果π电子数为芳香性，符合4n，为反芳香性，非平面的环状共轭烯烃则为非芳香性。
课后答案有机化学chap07多环芳烃及非苯芳烃
7.2.4 联苯胺---重要的联苯衍生物 是合成多种染料的中间体,该化合物有毒,且有致癌
可能,近来很少用. ※制备:由硝基苯为原料,联苯胺重排反应
(重排)
氢化偶氮苯
7.3 多苯代脂烃
链烃分子中的氢被两个或多个苯基取代的化合物 称为多苯代脂烃
7.3.1 命名 多苯代脂烃命名时，一般把苯基作为取代基
7.4.4 萘的化学性质
• 萘具有255kJ/mol的共振能(离域能), 苯具有152 kJ/mol, 所以 萘的稳定性比苯弱,萘比苯容易发生加成和氧化反应,萘的取代 反应也比苯容易进行.
7.4.4.1 取代反应
•萘可以起卤化,硝化,磺化等亲电取代反应 •萘的位比位活性高,一般得到取代产物.
※萘的位比位活性高的解释
7.4.2 萘的衍生物
• 萘的一元取代物
Cl
-氯萘
• 萘的二元取代物
CH3
对甲萘磺酸
SO3H
Cl
-氯萘
NO2
1,5-二硝基苯
NO2
7.4.3 萘的物理性质
• 萘为白色晶体,熔点80.5℃,沸点218℃,有特殊气味(常用作防 蛀剂),易升华.
• 不溶于水,而易溶于热的乙醇和乙醚. • 萘在染料合成中应用很广,大部分用来制造邻苯二甲酸酐.
CH3CH3 C6H5CH3 NH3 (C6H5)2CH2 (C6H5)3CH CH CH
pka
~50
41
34-35
34
31.5
25
7.4 稠环芳烃----萘
•萘的分子式C10H8,是最简单的稠环芳烃. •萘是煤焦油中含量最多的化合物,约6%.
7.4.1 萘的结构
•萘的结构与苯类似,是一平面状分子 •每个碳原子采取sp2杂化. •10个碳原子处于同一平面,联接成两 个稠合的六元环 •8个氢原子也处于同一平面
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第七章 参考答案：
2、写出下列化合物的构造式。
（1）2-硝基-3，5-二溴甲苯 （2）2,6-二硝基-3-甲氧基甲苯 (3)2-硝基对甲苯磺酸
CH 3
NO 2
Br
Br
CH 3
NO 2
O 2N
OC H 3
SO 3H
NO 2
3
（4）三苯甲烷 （5）反二苯乙烯 （6）环己基苯 （7）3-苯基戊烷（8）间溴苯乙烯
C
C
C 6H 5H 5C 6
H
H CH 3CH 2CHCH 2CH 3
CH
CH 2
Br
（9）对溴苯胺 （10）对氨基苯甲酸 （11）8-氯-1-萘磺酸（12）（E ）-1-苯基-2-丁烯
NH 2
Br
NH 2
SO 3H
Cl
C=C
H
H
H 3C
CH 2
3、写出下列化合物的构造式。
（1）2-nitrobenzoic acid （2-硝基苯甲酸） （2）p-bromotoluene(对溴甲苯)
COOH NO 2
C
H 3Br
（3）o-dibromobenzene （邻-二溴苯） （4）m-dinitrobenzene （间二硝基苯）
Br
Br
NO 2
NO 2
（5）3,5-dinitrophenol （3,5-二硝基苯酚） （6）3-cloro-1-ethoxybenzene （3-氯
1-乙氧基苯）
OH
NO 2
O 2N
OCH 2CH 3
（3-氯苯基乙醚）
（7）2-methyl-3-phenyl-1-butanol （2-甲基-3-苯基1-丁醇）
CH 3CHCHCH 2OH
CH 3
（8）p-chlorobenzenesulfonic acid （对氯苯磺酸）（9）benzyl bromide （苄基溴）
SO 3H
Cl
CH 2Br
（11）o-xyene （邻二甲苯）（12）tert-butylbenzene （叔丁基苯）（13）p-cresol （对甲苯酚）
CH 3
CH 3
C(CH 3)3
CH 3
O
H （14）3-phenylcyclohexanol （3-苯环己醇）（15）2-phenyl-2-butene （16）naphthalene
（萘）
HO
5、写出下列反应的反应物构造式。
(1)
C 2H 5
(2)
C 8H 10
H 3C
CH 3
(3)
C 9H 12
CH 2CH 2CH 3
or
CHCH 3
3
(4)
CH 3
C 2H 5
6、完成下列反应：
（1）
+ ClCH 2CH(CH 3)CH 2CH 3
AlCl 3
C
CH 3
3
CH 2CH 3
2-甲基丁基碳正离子重排成更稳定的叔戊基碳正离子后再进攻苯环，生成叔戊基苯。
O 2
N
CH 2
( 2)
( 3)
（过量）
+CH 2Cl 2
AlCl 3
0HNO 3,H 2SO 4
℃ NO 2
+
H 3COC
( 6)
AlCl 3
+
2H 2Pt
CH 3COCl COCH 3
CH 3
NO 2
( 8)
HNO 3,H 2SO 4
CH 3
8、试解释下列傅-克反应的实验事实。
（1）
3
+ CH 3CH 2CH 2Cl
CH 2CH 2CH 3
+ HCl
产率极差
(2) 因为烷基是致活基团，得到的烷基苯比苯更容易发生付克反应，得到多烷基苯，所以，要使单烷基苯为主产物，必须用过量的苯。
10.将下列化合物进行一次硝化，试用箭头表示进入的位置。
Cl OH COOH CH
3
OH
CH3
NHCOCH3
NO2
SO3H
Br CH3
NO2
Cl
NO2
CH2CH
2
NO2
COCH3
COOH
C NO
2
O
11、试比较下列各组化合物进行硝化反应的难易。
（1）苯、1，2，3-三甲苯、甲苯、间二甲苯
硝化反应从易到难的顺序为： 1，2，3-三甲苯、间二甲苯、甲苯、苯
（2）苯，硝基苯，甲苯。
硝化反应从易到难的顺序为：甲苯，苯，硝基苯
（3）对苯二甲酸、对甲苯甲酸、苯甲酸、甲苯
硝化反应从易到难的顺序为：甲苯、对甲苯甲酸、、苯甲酸、对苯二甲酸
（4）硝基苯，硝基苄，乙苯。
硝化反应从易到难的顺序为：乙苯，硝基苄，硝基苯12、以甲苯为原料合成下列化合物。
请提供合理的合成路线。
CH3
( 2)
( 3)
3
324
CH
3
CH2CH2Cl
CHCH3
CH3
CH3
CH3
Br2
3
KMnO
COOH
NO2
H
COOH
CH
3
( 6)
2FeBr 3
4COOH
H
+
COOH
Br
13、某芳烃分子式为C 9H 10，用重铬酸钾的硫酸溶液氧化后得一种二元酸，将原来的芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种，问该芳烃的可能构造式如何？并写出各步反应。
答：根据题意，该化合物是一个二元取代物，其结构有邻、间、对三种，又因为芳烃进行硝化所得的一元硝基化合物主要有两种，所以该芳烃的可能构造式为对位结构，即：
C 2H 5
H 3C
反应式为：
15、比较下列碳正离子的稳定性。
17、解释下列事实。
（2）用重铬酸钾的酸性溶液作氧化剂，使甲苯氧化成苯甲酸，反应产率差，而将对硝基甲苯氧化成对硝基苯甲酸，反应产率好。
答：因为甲基是第一类定位基，使苯环的活性增强，重铬酸钾在酸性溶液中有强氧化作用，使苯环发生氧化开环。
对硝基甲苯中的硝基有使苯环致钝的作用，与甲基的作用相互抵消，因而氧化成对硝基苯甲酸的反应产率好。
18.下列化合物在Br
2和FeBr
3
存在下发生溴代反应，将得到什么产物？
( 1)
( 2) ( 3) ( 4)
+
+
CH2C
O
Br
CH2C
O
Br
NH C
O
Br
NH C
O
Br
C C
O
O
Br
CH2C O
O
Br CH2O
O Br
+
19、下列化合物或离子哪些具有芳香性，为什么？
（2）有6个π电子，符合4n+2的结构特点，具有芳香性
（3）+
有6个π电子，符合4n+2的结构特点，具有芳香性
（5）有6个π电子，符合4n+2的结构特点，具有芳香性
（6）
C6H5
C6H5C6H5
+
有2个π电子，符合4n+2的结构特点，具有芳香性
20、某烃类化合物A，分子式为C
9H
8
，能使溴的CCl
4
溶液褪色，在温和条件下就能与1mol
的H
2加成生成B（分子式为C
9
H
10
）；在高温高压下，A能与4mol的H
2
加成；剧烈条件下氧
化A，可得到一个邻位的二元芳香羧酸。
试推测A可能的结构。
解：根据A的分子式，推断A含有一个芳环外，还有两个不饱和度，又A氧化后可得到一个邻位的二元芳香羧酸，说明A的结构中具有二个邻位取代基。
又A能使溴的CCl
4
溶液褪色，说明其中含有一个碳-碳三键或两个碳-碳双键。
因为A
能与4mol的H
2
加成，所以分子中有四个不饱和键，另A在温和条件下就能与1mol的
H
2
加成生成说明除苯环外只有一个不饱和键，故推测A的结构为：。