芳香烃课件
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人教版化学选修五2.2《芳香烃》课件 (共56张PPT)
1.长导管的作用 ?
导气、冷凝回流
2.导管出口为何不插入 到溶液中? 防止倒吸 3.导管出口为何出现白雾?
HBr在空气中形成小液滴
4.锥形瓶中的溶液为何 有浅黄色沉淀?
生成了AgBr
5.如何分离得到的产物?
碱洗 分液 2NaOH+Br2==NaBr+NaBrO+H2O
反应条件:纯溴、催化剂(Fe) + Br2
什么叫芳香烃?
含苯环的烃
下列有机物属于芳香烃的是: ② ③
①
—OH
② ③
—CH3 —NO2
CH
CH2
④
⑤
一、苯的结构与化学性质
球棍模型
比例模型
分子式: 结构式:
C 6H 6
最简式:
CH
凯库勒式的主要缺点:
1、实验证明苯不能通过化学反应使溴水 (萃取?)或酸性高锰酸钾溶液褪色;
说明苯中不存在与乙烯相同的双键 2、苯的邻二氯取代产物只有一种;
(1) 氧化反应:
2C6H6 + 15O2
点燃
火焰明亮并带有浓烟 (含碳量高) 12CO2 + 6H2O
注意:苯易燃烧,但不能被酸性KMnO4氧化
(2)取代反应 应用液溴,不 能用溴水。 c.Fe3+作催化剂,无 催化剂不反应。
d.一般取代一个, 溴苯无色难溶于水 比水重的油状液体。
H3C H3C
CH3 |
CH3 CH3
| CH3
芳香烃:
分子中含有一个或多个苯环的烃。
CH3
芳香族化合物:
分子中含有一个或多个苯环的化合物。
Cl
苯的同系物的化学性质
a.可燃性
1.氧化反应 b.使酸性KMnO4溶液褪色
《有机化学芳香烃》PPT课件
X
X
X
X
X
不符合实验事实: X
X
① 难与Br2加成; X ② 一种邻二取代物。
编辑ppt
X X
2
凯库勒提出:
苯环上的双键没有固定位置,两种邻二 取代物不能分离(解释②)
X
X
X
X
无法解释①
编辑ppt
3
二、苯分子结构的解释
H σ H
σ
H H
0.1397nm
苯:
H
碳碳键长:0.1397nm
120°
普通C-C 普通C=C
催化剂作用:加促产生亲电试剂NO2+
编辑ppt
23
(2)反应机理—
O快
+N +
O
亲电加成-消除反应历程
+
N O 2
H N O 2
慢
快
+ -H+
N O 2
π络合物
σ络合物
亲电加成
实验: C6H6 C6D6 同等条件下硝化
V1
V2
V1=V2
证明H的离去不是决速步骤
编辑ppt
消除
24
O快
+N +
H N O 2
磺化:
+S O3 或 浓 H2 S O4
NO2 X S O3 H
编辑ppt
18
烷基化:
+RX
AlX3
R
酰基化:
+R C OFeX3
X
O C
R
注意:
① 每类反应的特点; ② 比较苯、甲苯和硝基苯的反应活性; ③ 反应机理。
编辑ppt
19
1. 硝化反应
芳香烃ppt课件
两种办法:
a.加热,将反应温度控制在100℃以上,使生成的水
沸腾离开反应体系,达到降低产物浓度;
b.使用发烟硫酸,使生成的水与发烟硫酸中的三氧
化硫结合形成硫酸,从而降低产物浓度。
亲电取代反应—傅氏反应
烷基化 酰基化
烷基化:(卤代烷烃、烯烃、醇作为烷基化试剂 )
1)卤代烷 为烷基化 试剂
无水
CH 3C2H C2H ClAl3C lCH 3C2H C + 2H Al4Cl H
酰基化反应 在苯环中引入酰基 只能生成一元取代产物
烷基碳原子数大于2的反应中 要异构化
酰基的结构不变,不重排
烷基化反应可逆
酰基化反应不可逆
相同点:若苯环上连有强吸电子基团时,傅克反应就不会发生
B、加成反应
+ H2 Ni、加压
加热
Cl + Cl2 50 0C Cl
Cl
Cl Cl
Cl
C、氧化反应(重点)
5 6
4 3
7 8
2 1
SO3H
4-硝基-1-萘磺酸
8 7
6 5
SO 3H
1 2
3
4
α-萘磺酸
CH3
5 6
4 3
7 8
2 OH
1
5-甲基-2-萘酚
四 单环芳烃 1)苯的结构
Ph—, Ar—
CH2
苄基
2)单环芳烃的性质 ①休克尔规则 从结构上来说,具有芳香性的物质必须有一个 环闭的共轭体系,共轭体系中的原子在一个平 面上,在这个平面的上下两侧有环状离域的π 电子云,而且组成该π电子云的P电子数必须 合乎4n+2 规则,(n为0,1,2,3…整数)。
CH3
《有机化学-芳香烃》课件
芳香和非芳香物质的比较
比较芳香烃和非芳香物质的特征和性质,探 讨它们之间的区别和联系。
芳香烃的物理性质
外观和气味
描述芳香烃的外观特征和独特的香气,探索 不同芳香烃之间可能存在的差异。
密度,沸点,熔点等物理性质的比较
比较不同芳香烃的物理性质,包括密度、沸 点、熔点等,探讨它们的变化规律和影响因 素。
《有机化学-芳香烃》PPT 课件
这份PPT课件将介绍有机化学中的芳香烃。从概念和特点开始,分析芳香和 非芳香物质的对比,探讨芳香烃的物理性质和结构特点,深入研究芳香烃的 化学性质,以及芳香烃在工业、医药和日用品等方面的应用。
什么是芳香烃
概念与特点
了解芳香烃的定义和特点,包括环状共轭结 构和强烈的香气。
芳香烃的结构特点
分子结构
解析芳香烃的分子结构,包括环状共轭结构 和π电子共轭系统的形成原理。
共价键和非共价键的说明
讨论芳香烃中共价键和非共价键的作用和特 点,应
探究芳香烃的烷基化反应,了解这种反应的反应条件、机理和应用。
卤代反应
研究芳香烃的卤代反应,掌握卤素取代芳香烃的反应条件和反应类型。
结束语
1 总结芳香烃的重要性和应用
总结芳香烃在化学领域的重要性和广泛应用,强调其对人类社会的贡献。
2 展望未来芳香烃领域的发展前景
展望芳香烃领域的未来发展,讨论可能的研究方向和应用领域。
烷基酚基化反应
分析芳香烃的烷基酚基化反应,研究酚类与芳香烃之间的置换反应。
芳香烃的应用
工业应用
探索芳香烃在工业领域的 广泛应用,包括合成材料、 涂料和溶剂等方面。
医药应用
研究芳香烃在医药领域的 应用,包括合成药物和草 药中的成分。
第五章芳香烃ppt课件
所以,也可用下式表示苯的结构:
6
第二节 单环芳烃的异构与命名
1.一元取代苯“某苯”
甲苯
乙苯
(toluene)
( ethylbenzene
) 有些取代基,有专门名称,将取代基和苯一 起作为母体。如苯酚 苯胺 苯甲酸 苯磺酸
7
2.二元取代苯的命名
邻二甲苯(1,2 间二甲苯(1,3 对二甲苯(1,4
一、取代反应
1. 卤代反应
16
烷基苯的卤代
苯氯甲烷 苯二氯甲烷 苯三氯甲烷
反应条件不同,产物也不同。原因是两者 反应历程不同,前者(铁粉或FeCl3作催化剂) 为离子型取代反应,光照卤代为自由基历程。
17
侧链较长的芳烃 ,光照卤代主要发生
在α碳原子上。
18
✓自由基的稳定性增加顺序:
<
<
(甲基自由基 < 伯自由基 < 仲自由
间位定位基则对苯环起吸电子作用,使苯 环电子云密度降低,因而不利于苯环的亲电取 代反应,即起钝化作用。
38
三、取代定位效应的应用 1. 指导选择合成路线
例1:
必须先氧化后硝化
39
例2:
40
例3:
41
第六节 稠环芳香烃
一、结构和命名 稠环芳香烃是由两个或两个以上苯环共用 两个邻位碳原子稠合而成的多环芳香烃。
蒽
菲
48
第三节 芳香性:4n+2规则
判断芳香性的规律:在一单环多烯化合物 中,具有共平面的离域体系,其 π 电子数等于 4n+2(n=0,1,2,3…) ,此化合物就具有芳香性。 此 规律称为Hückel 规律,又叫做4n+2规则。
π 电子数 4
高中化学选修五:2.2《芳香烃》课件
石油化工:石油裂解、催化 裂化、烷基化等过程
合成化学:通过化学反应合成 芳香烃,如苯的合成、甲苯的
合成等
芳香烃的自然来源
石油:石油中富含芳香烃,是重要的芳香烃来源 煤:煤中含有一定量的芳香烃,可以通过煤焦油提取 植物:某些植物中含有芳香烃,如松香、樟脑等 微生物:某些微生物可以合成芳香烃,如某些细菌和真菌
侧链可以是烷基、烯基、炔 基等
芳香烃是由苯环和侧链组成 的有机化合物
芳香烃的化学性质主要取决 于苯环的结构和侧链的种类
芳香烃的同分异构体
芳香烃的同分异构体是指具有相同分子式,但结构不同的芳香烃
同分异构体可以分为链状同分异构体和环状同分异构体
链状同分异构体包括直链、支链和环状同分异构体
环状同分异构体包括单环、双环和多环同分异构体
,
汇报人:
目录
芳香烃的分类
按照碳环数分类:单环芳香烃、多环芳香烃
按照碳环结构分类:苯环、萘环、蒽环等
按照取代基分类:烷基芳香烃、卤代芳香烃、硝基芳香烃等
按照芳香性分类:苯环、萘环、蒽环等具有芳香性,而烷基芳香烃、卤代芳香烃、硝 基芳香烃等不具有芳香性。
芳香烃的结构
苯环是芳香烃的基本结构,由 六个碳原子和六个氢原子组成
汇报人:
同分异构体的存在使得芳香烃具有多种结构和性质,对化学研究和应 用具有重要意义
芳香烃的物理性质
添加标题 添加标题
状态:常温下为液 气味:有特殊气味 体或固体
添加标题熔点:较高Fra bibliotek添加标题
溶解性:易溶于有 机溶剂,难溶于水
添加标题
颜色:无色或淡黄 色
添加标题
密度:比水大
添加标题
沸点:较高
添加标题
有机化学第08章 芳香烃(共201张PPT)
再比较 4式和5式
4
催化 剂
+ H2 压 力, 溶剂
112.3KJ mol-1
5
催 化剂
+ H2
压力 ,溶 剂
按上面的计算和结论,5 式若为共轭三烯结构,当加一 分子氢时,氢化热应为-112.3-(-7.2) = -105.1 KJ mol -1。
催化剂
+ H2 压力,溶剂
(Z)
H?
(Z)
- 105.1 KJ mol -1
4 苯具有特殊的稳定性---从氢化热数据看苯的内能。
环己烯 环己二烯
环己三烯
苯
氢化热(kJ / mol) 119.5 (测定)
231.8 (测定)
119.53=358.5 208.5 (根据假设计算) (测定)
每个C=C的平均氢化热 119.5
115.9
119.5
69.5
(kJ / mol)
从整体看: 苯比环己三烯的能量低 苯比环己二烯的能量低
119.5 KJ mol-1
3
催化 剂
+ 2H2 压力,溶剂
231.8 KJ mol-1
4
催化 剂
+ H2 压力,溶剂
112.3KJ mol-1
(Z)
5.
催化剂
+ H2 压力,溶剂
H?
(Z)
6. CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 + 3 H2 CH3(CH2)4CH3 -337 KJ mol-1
反键轨道
E 成键轨道
共振论
Ⅰ
Ⅱ
贡献大
键长,键角完全 相等的等价结构
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
贡献小
键长、键角不等 的不等价结构
大学有机化学芳香烃PPT课件
复合技术
利用纳米技术可以制备出具有特殊功 能的芳香烃纳米材料,如纳米传感器、 纳米催化剂等。
将芳香烃与其他材料复合,可以制备 出具有优异性能的功能复合材料,如 导电高分子材料、耐高温材料等。
表面修饰技术
通过对芳香烃表面进行化学或物理修 饰,可以改变其表面性质,从而赋予 其新的功能,如超疏水、超亲水、抗 菌等。
生物活性评价方法简介
细胞毒性试验
通过测定药物对细胞的毒性作用, 评价药物的生物活性。常用的细 胞毒性试验方法包括MTT法、
LDH法等。
抗菌活性试验
对于具有抗菌作用的药物,可以 通过测定药物对细菌的抑制作用 来评价其生物活性。常用的抗菌 活性试验方法包括琼脂扩散法、
微量肉汤稀释法等。
抗肿瘤活性试验
通过测定药物对肿瘤细胞的增殖 抑制作用,评价药物的抗肿瘤活 性。常用的抗肿瘤活性试验方法 包括MTT法、克隆形成法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
03
钯催化下烯烃与卤代芳烃的偶联反应,可高效构建C-C键,是芳
香烃合成的重要手段。
路线设计原则及实例分析
01
路线设计原则
02
原料易得、价格适中;
03
反应条件温和、操作简便;
04
产物易分离纯化、收率高;
05
符合绿色化学要求,减少废弃物排放。
06
实例分析:以苯乙烯为原料,通过Heck反应合成对甲基苯 乙烯。该路线原料易得,反应条件温和,产物收率高且易于 分离纯化。
高能源利用效率。
04
芳香烃在医药领域应用
药物合成中作用举例
苯环作为核心结构
许多药物都含有苯环,如阿司匹 林、对乙酰氨基酚等,这些药物
的合成离不开芳香烃。
芳香烃侧链修饰
《有机化学芳香烃》课件
3
酚和酸酐的烃化反应
探索酚和酸酐反应生成芳香烃的烃化反应,如费雪酯合成法。
芳香烃的应用
化学工业中的用途
揭示芳香烃在化学工业中的广泛用途,包括 作为溶剂、原料和催化剂。
药物领域的应用
介绍芳香烃在药物研发和制造中的应用,如 合成药物和药物提取。
芳香烃的命名方法
代号法
介绍通过简单的代号命名法来命名芳香烃 化合物。
IUPAC命名法
详细叙述国际纯化学与应用化学联合会 (IUPAC)的命名体系,包括主链命名和 取代基命名。
芳香烃的合成方法
1
烷基苯和活化剂的反应
介绍烷基苯与活化剂(如卤代烷和烷基金属)反应生成芳香烃的方法。
2
艾芬芳香化反应
讲解由烯烃和烷基卤化物反应合成芳香烃的艾芬芳香化反应。
《有机化学芳香烃》PPT 课件
课程介绍:回顾有机化学基础,概述芳香烃的结构和性质,讲解芳香烃的命 名方法,合成方法以及应用领域。让我们一起探索有机化学芳香烃的奥秘与 应用吧!
有机化学基础回顾
复习有机化学基本知识,包括化学键,键的极性,化学键的形成等基本概念, 为进一步了解芳香烃的结构和性质打下基础。
芳香烃概述
探索芳香烃的基本概念和定义,包括芳香烃与非芳香烃的
环状结构
详细解析芳香烃的环状结构,包括苯环和其他芳香环的构成及特点。
2
共轭体系
讲解芳香烃中的共轭体系,解释其对芳香性质和反应性的影响。
3
稳定性和反应性
探讨芳香烃的稳定性和常见反应类型,如取代反应和芳香性亲电取代反应。
有机化学课件第六章芳香烃
芳香烃可用于制造染料、农药、医药 等精细化学品,以及各种功能性材料, 如导电材料、光学材料、磁性材料等。
芳香烃可用于生产溶剂和化学助剂, 如稀释剂、催化剂、稳定剂等。
芳香烃在医药生产中的应用
01
芳香烃可用于合成各种 药物,如抗生素、镇痛 药、抗癌药等。
02
芳香烃可用于制备药物 的中间体,提高药物的 合成效率和纯度。
硝化反应
在浓硫酸和浓硝酸的混合 酸中,苯可被硝化生成硝 基苯。
磺化反应
在浓硫酸的作用下,苯可 被磺化生成苯磺酸。
苯的亲电取代反应机理
亲电取代反应
苯在发生取代反应时,通常需要借助亲电试剂(如卤素正离子、硫酸根离子等) 的作用,使苯环上的氢原子被取代。
电环化反应
在某些条件下,苯环上的碳碳键会发生电子转移,导致苯环发生电环化反应,生 成新的有机化合物。
烯单元。
蒽型芳香烃
蒽是由三个环己二烯稠 合而成的芳香烃,具有
一个大的共轭体系。
菲型芳香烃
菲是由四个环己二烯稠 合而成的芳香烃,具有 一个庞大的共轭体系。
芳香烃的命名
习惯命名法
根据芳香烃的结构特点,采用“ 邻”、“间”、“对”等字眼来 命名,例如邻二甲苯、间二甲苯 、对二甲苯等。
系统命名法
采用国际通用的IUPAC命名规则 ,根据芳香烃的结构特征和取代 基的位置、数目、名称等信息来 确定化合物的名称。
苯的加成反应
加成反应
在一定条件下,苯可以与氢气等发生加成反应,生成环己烷 等饱和烃。
聚合反应
在某些条件下,苯可以发生聚合反应,生成高分子化合物。
03
苯环上的取结词
取代基对苯环的活性具有显著影响,主要通过诱导效应和共轭效应两种方式。
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NO2 + H2O
(3)苯的加成反应
Ni + H2 加热
环己烷
二、苯的同系物
1.含义:苯的苯环上氢原子被烷基代替而得到的芳烃。
CH3 | H3C | CH3
甲苯(C7H8) 乙苯( C8H10)
只含有一个苯环,且侧链为C-C单键的芳香烃。
CH3 | CH2CH3 | CH3 | CH3 CH3
H3C
①氧化反应
②取代反应 ③加成反应
不同点:苯的同系物含有侧链,性质与苯又有不同 ①侧链影响苯环,使苯环上的氢原子比苯更易 被取代 ②苯环影响侧链,使侧链能被强氧化剂氧化
三、芳香烃的来源及其应用 1、来源:a、煤的干馏 b、石油的催化重整
2、应用:简单的芳香烃是基本的有机 化工原料。
1、下列属于苯的同系物的是(
| CH3
对二甲苯(C8H10)
六甲基苯(C12H18)
2.通式: CnH2n-6 (n≥6)
3.化学性质 (1)氧化反应 a 燃烧反应
2CnH2n-6 + 3 (n-1)O2
点燃
2nCO2+ 2(n-3)H2O
现象:火焰明亮并带有浓烟
b 苯环影响侧链,使侧链能被强氧化剂氧化
2mL苯
3滴高锰酸钾酸性溶液
CH3 CH3 | | CH3 HOOC CH3 — C — CH | 3 KMnO /H+ | | 4 | CH3—CH— —C—CH3 CH 3 | | HOOC — CH2—R CH3 | COOH
可用KMnO4酸性溶液作试剂鉴别苯的同系 物和苯、苯的同系物和烷烃。
(2)取代反应
CH3 |
甲苯能发生硝化反应
课题
芳香烃
主讲人
凌源市第三高级中学
苏文秀
第二节 芳香烃
1.什么叫芳香烃?
分子中含有苯环的一类烃属于芳香烃
2.最简单的芳香烃是
苯
的物理性质
苯是没有颜色,带有特殊气 味的 液体,有毒,不溶于水,密度 比水小,熔点:5.5℃ ,沸点: 80.1℃
苯的分子结构与化学性质:
分子式:C6H6 1)结构式 2)结构简式
a 燃烧 2C6H6+15O2
点燃
12CO2+ 6H2O
现象:火焰明亮,带有浓烟 思考:苯燃烧时为什么伴有浓烟?
b 与高锰酸钾反应 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(2)取代反应
a 苯的溴代 反应条件:纯溴(液态)、催化剂
FeBr3
+ Br2
b 苯的硝化
Br + HBr
+ HNO3(浓)
浓H2SO4
50~60℃
6 、有 4 种无色液态物质:己烯、己烷、苯和甲 苯,符合下列各题要求的分别是: (1) 不能与溴水或酸性 KMnO4 溶液反应,但在铁 屑作用下能与液溴反应的是________,生成的 有机物名称是________,反应的化学方程式为: ______________________________ ,此反应属 于________反应。 (2) 不 能 与 溴 水 或 酸 性 KMnO4 溶 液 反 应 的 是 ________ ______。
H H H C C C C H C C H H
3)结构特点: (1)苯分子是平面六边形的稳定结构; (2)苯分子中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键 之间的一种独特的键; (3)苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效
2、苯的化学性质
在通常情况下比较稳定,在一定条件下 能发生氧化、取代、加成等反应。
(1) 氧化反应:
作业:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的比较
有机物
代表物
烷烃
烯烃Leabharlann 炔烃芳香烃CH4C2H4
含碳碳双 键不饱和
C2H2
含碳碳叁键 不饱和
C6H6
特殊的键 不饱和
全部单键 结构特点 饱和烃
空间结构 物理性质 燃烧
与溴水 KMnO4 主要反应 类型
)
2.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的 是( )
A.③④ C.①②⑤⑥
答案:B
B.②⑤ D.②③④⑤⑥
练一练
3、证明苯分子中不存在单双键交替的 理由是 ( ) A (A)苯的邻位二元取代物只有一种 (B)苯的间位二元取代物只有一种 (C)苯的对位二元取代物只有一种
(D)苯的邻位二元取代物有二种
(3) 能 与 溴 水 或 酸 性 KMnO4 溶 液 反 应 的 是 ________。 (4) 不与溴水反应但能与酸性 KMnO4 溶液反应的 是______________。
7、实验室制取硝基苯常用如图装置。 (1)苯的硝化反应是在浓H2SO4和浓HNO3的混合 液中进行的,其中浓H2SO4的作用是 _____________。 (2)在往试管中加入苯时为何要逐滴加入且不断振 荡试管? (3)温度计悬挂在烧杯中的水中,目的是 ________________________________。 (4)本实验用水浴加热而不直接用酒精灯加热试管, 其优点是_____________。 (5)被水浴加热的试管口都要带一长导管,其作用 是_____________。 (6)反应完毕后,如何从试管内混合物中分离出硝 基苯?
4 、苯与甲苯相比较,下列叙述中正确的是 ( 双 选)( ) A.都能在空气中燃烧产生浓烟 B.都能使酸性KMnO4溶液褪色 C.都不能因反应而使溴水褪色 D.苯比甲苯更易于与硝酸发生取代反应 答案: AC
5、鉴别苯和苯的同系物的方法或试剂是( ) A.液溴和铁粉 B.浓溴水 C.酸化的KMnO4溶液 D.在空气中点燃 答案: C
CH3 | NO2 | NO2
O 2N
+ 3HNO3
浓硫酸 30℃
+ 3H2O
2,4,6-三硝基甲苯 简称三硝基甲苯,又叫TNT
—CH3对苯环的影响 使取代反应更易进行
是一种淡黄色针状晶体, 不溶于水,不稳定,是一 种烈性炸药
(3)加成反应
CH3
催化剂
CH3
+ 3H2
△
二者化学性质的比较
相同点:苯的同系物和苯都含有苯环,性质相似
用力振荡
未褪色
2mL甲苯
3滴高锰酸钾酸性溶液
用力振荡
褪色
苯不能被KMnO4酸性溶液氧化, 实验 结论: 甲苯能被KMnO4酸性溶液氧化
该反应可简单表示为:
CH3 KMnO4、H+ COOH
甲苯、二甲苯、乙苯等苯的同系物, 只要侧链上存在α—H原子,侧链不 论长短,都能被氧化为羧基:
思考:产物是什么?