有机化学之苯和芳香烃
苯 芳香烃总结
苯芳香烃芳香烃并不一定具有芳香气味，有的有恶臭一苯概述（苯是最简单的芳香烃）1.物理性质;无色透明液体，有芳香气味，有毒，易挥发，不易溶于水，溶解度比水小。
用冰冷却可以变成无色晶体，一种良好的有机溶剂，溶解有机物和一些非极性的无机物。
实验式CH ,键角120°，共轭体系，闭合共轭体系，苯环有高度的对称性和特殊的稳定性二苯的化学性质（易取代，能加成，难氧化，）;1既不能使溴的四氯化碳溶液褪色，也不能使高锰酸钾酸性溶液褪色，但可以将溴从溴水中萃取出来2氧化反应2C6H6+15O2==点燃==12CO2+6H2O苯在空气中易氧化，火焰明亮且伴有黑烟，苯的含碳量特别高，且成液态，比气态的乙烯更难充分燃烧。
3取代反应（氢被溴取代，该反应放热）操作;把苯和少量液溴放在烧瓶中，同时加入少量铁屑作催化剂，（实际催化剂是溴化铁）用带导管的瓶塞塞紧瓶口，跟瓶口垂直的一段导管起冷凝器的作用现象;1常温时很快看到导管口附近形成白雾（溴遇水蒸气形成）2 反应完毕后，向锥形瓶中倒入溴化银溶液，有浅黄色沉淀形成3把烧瓶的液体倒入盛有冷水的烧杯中，底部有褐色不容于水的沉淀（溴苯，密度比水大不溶于水的无色液体，有芳香气味溶于溴呈褐色）4 想得到纯溴用稀氢氧化钠洗涤除溴4苯的硝化苯与浓硝酸浓硫酸的混合酸在55℃到66℃时发生反应，生成硝基苯硝基苯无色油状液体，有苦杏仁的特殊气味，不易溶于水，密度比水大，有剧毒。
实验制得的产品含有二硝基苯及氮氧化物呈淡黄色铁粉和盐酸可以还原硝基苯，得到苯胺，苯胺是合成染料的基本原料。
5.苯的磺化苯与发烟硫酸直接作用，或与浓硫酸混合加热到70到80℃，生成苯磺酸（强酸）6．苯环上的烷基化反应在无水路易斯酸的作用下，芳香烃和卤代烃，醇，酰卤等作用，氢原子可被烷基或酰基取代，叫傅克反应，制备烷基苯和芳香酮的方法. 7加成反应1催化加氢2与氯气加成（俗名666农药）8苯汽油添加剂火山爆发森林火灾可产生三．苯的同系物芳香烃用苯环取代烷烃分子里的一个氢原子就成了苯的同系物，其中最简单的是甲苯甲苯;芳香气味，不溶于水，溶于乙醇乙醚和丙酮，甲苯兼具甲烷和苯的性质甲苯溶解溴后，在光照条件下，甲基上的氢原子被溴原子取代溴化铁催化下，苯基上氢原子被溴原子取代甲苯分子中的甲基和苯基互相影响，使甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质（1）苯环上的取代反应，甲苯比苯容易进行（2）烷基（侧链）的氧化反应甲苯二甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色，甲苯分子中的甲基常温下被高锰酸钾氧化，生成苯甲酸二甲苯的三种同分异构体苯的同系物（甲苯乙苯二甲苯异丙基苯）稠环芳香烃，萘，蒽，菲，均为平面型分子，多个苯环并在一起含有苯环的化合物叫做芳香族化合物，芳香烃只是芳香族化合物的一类。
有机化学第四篇芳香烃
第四章芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。
现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不必然具有香味，也不必然含有苯环结构。
分类：芳香烃按照分子中是不是含有苯环，可分为苯系芳烃和非苯系芳烃。
苯系芳烃按所含苯环的数量和结合方式分为单环芳烃、稠环芳烃和多环芳烃。
1．单环芳烃：指分子中仅含一个苯环的芳烃，包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
例如：CH3CH2CH3CH=CH2苯甲苯乙苯苯乙烯2．多环芳烃：指分子中含两个或两个以上苯环的芳烃，多环芳烃按照分子中苯环的连接方式不同分为多苯代脂肪烃，联苯烃和稠环芳烃(1)多苯代脂肪烃：能够看做脂肪烃分子中两个或两个以上氢原子被苯基取代的化合物。
CH2HC CH二苯甲烷1,2-二苯乙烯(1)联苯烃：指两个或两个以上苯环别离以单键相连而成的多环芳烃例如：联苯1,4-三联苯(2)稠环芳烃：两个或两个以上苯环彼此共用两个碳原子而成的多环芳烃，例如：萘蒽菲3．非苯芳烃：指分子中不含苯环的芳香烃，例如：环戊二烯负离子环庚三烯正离子第一节单环芳烃一，单环芳烃的异构现象和命名苯是最简单的单环芳烃。
单环芳烃包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
1．异构现象（1）烃基苯有烃基的异构例如：CH2CH2CH3CHCH3CH3（2）二烃基苯有三种位置异构例如：RR'RRR'R'（3）三取代苯有三种位置异构例如： R R'RRR''R''R''R'R'2. 命名（1）苯基的概念芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用Ar 表示。
重要的芳基有：CH 2(C 6H 5CH 2-)苄基（苯甲基），用Bz 表示苯基， 用Ph 或 表示ф（2）一元取代苯的命名a 当苯环上连的是烷基（R-），-NO 2，-X 等基团时，则以苯环为母体，叫做某基苯。
例如：CH CH 33NO 2Cl异丙基苯叔丁基苯硝基苯氯苯b 当苯环上连有-COOH ，-SO 3H ，-NH 2，-OH ，-CHO ，-CH=CH 2或R 较复杂时，则把苯环作为取代基。
高一化学苯和芳香烃试题
高一化学苯和芳香烃试题1.分子式符合C7H6Cl2的芳香族化合物共有A．4B．6C．8D．10【答案】D【解析】芳香族化合物分子中含有苯环，C7H6Cl2的芳香族化合物中同分异构体的判断，只需考虑Cl原子的位置即可。
若2个Cl原子连在甲基上，只有1种结构；若1个Cl原子连在甲基上，则有3种结构；若2个Cl原子连在苯环上，Cl原子的位置有3种，每种中再把甲基作取代基，则有6种结构，所以共有10种不同结构，答案选D。
【考点】考查同分异构体的判断2.下列物质中，在一定条件下能发生取代反应和加成反应，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是A．乙烷B．甲烷C．苯D．乙烯【答案】C【解析】A、乙烷能和氯气在光照的条件下发生取代反应，它属于饱和烃，不能发生加成反应，不能被高锰酸钾氧化，故A错误；B、甲烷能和氯气在光照的条件下发生取代反应，它属于饱和烃，不能发生加成反应，不能被高锰酸钾氧化，故B错误；C、苯的化学性质特点是：易取代难加成，可以和溴发生取代反应生成溴苯，可以和氢气发生加成反应生成环己烷，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；D、乙烯能被高锰酸钾氧化为二氧化碳，能使高锰酸钾褪色，故D错误，故选C。
【考点】考查有机物的化学性质和有机反应类型3.（8分）某化学课外小组用下图装置制取溴苯并探究该反应的类型。
先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。
（1）写出A中反应的化学方程式：________________________________________ 。
（2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是_________________________。
（3）C中盛放CCl4的作用是_________________________。
（4）若要证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，通常有两种方法，请按要求填写下表。
【答案】(8分)（10分）（1）＋Br2＋HBr（2）除去溶于溴苯中的溴（3）除去溴化氢气体中的溴蒸气（4）方法一：AgNO3溶液产生（淡黄色）沉淀方法二：石蕊试液溶液变红色（或其他合理答案）【解析】（1）苯与溴在铁作催化剂时发生取代反应，生成溴苯和溴化氢，化学方程式为＋Br2＋HBr（2）B中盛有NaOH溶液，溴苯中混有的溴可与NaOH反应，从而出去溴；（3）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴易溶于有机溶剂，所以溴化氢中混有的溴蒸汽可以溶于CCl4中，从而除去，以防干扰检验H+和Br-；；（4）如果发生取代反应，生成溴化氢，溴化氫易溶于水电离出H+和Br-，只要检验产物中含有氢离子或溴离子即可，溴离子的检验：取溶液滴加硝酸银溶液，如果生成淡黄色沉淀就证明是溴离子；氢离子的检验：如果能使紫色石蕊试液变红，就证明含有氢离子。
芳香烃和苯的同系物
|
NO2
2,4,6—三硝基甲苯（TNT）
不溶于水的淡黄色针状晶体 黄色烈性炸药
5
烷基（甲基）与苯环的相互影响
• 苯环上的甲基可以与高锰酸钾反应，普通 的甲基是不能与高锰酸钾反应
• 甲苯硝化时一次向苯环引入三个硝基，而 苯只能引入一个硝基
讨论： 1、比较苯、苯的同系物（甲苯）、烯烃
（己烯）的结构，叙述鉴别三者的方法。 2、分别写出甲苯与氯气在光照和铁催化条 件下反应的化学方程式。
2. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是（ C ）
A.乙烯 B.乙炔 C.苯 D.甲苯
3.下列属于苯的同系物是 （ A ）
A.
B.
C.
D.
10
4．直链烷烃的通式可用CnH2n+2表示，现有一系列芳 香烃，按下列特点排列：
若用通式表示这一系列化合物，其通式应为（ B ）
H2n-6
B.C6n+4H2n+6 C.C4n+6H2n+6 D.C2n+4H6n+6
12
( C7H8)
-CH3 -CH3
C| H3 -CH3
C| H=CH2
几种重要 的芳香烃
C| H3
C| H2CH3
|
CH3
( C8H10)
( C10H8)
( C8H8)
9
1．下列物质中，不与溴水发生反应是（ B ）
①乙苯 ②1，3-丁二烯 ③苯乙烯 ④溴乙烷
A．只有①
B．只有①、④
C．只有③、④
D．只有①、③
11
5.烷基取代苯 R可以被KMnO4的酸性溶液氧化生成 COOH，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上
烃—苯及芳香烃的识用
定位效应 －OCH3>－CH3
NO2 COOH
定位效应 －NO2>－COOH
②两个取代基不同类时，定位效应受邻对位定位基控制， 但主产物在间位定位基的邻位而不是对位。
3．定位规律的应用
➢预测反应的主产物
Br2
CH2
OCH3 Fe
CH2
Br OCH3
O C NH
HNO3 H2SO4
CO
NH
+
O2N
• 合成苯磺酸衍生物
亲油端
亲水端
C 1 2 H 2 5
H 2 S O 4 () C 1 2 H 2 5
N a O H S O 3 H C 1 2 H 2 5
S O 3 N a
H 3 C
合成洗涤剂
H 2 S O 4 ()
H 3 C S O 3 H (有机强酸，固体）
TsOH，对甲基苯磺酸
• 由磺酸转化为其它衍生物
+ CH3CH CH2
AlCl3/HCl
。
95 C
CH CH3 CH3
异丙苯
+ CH3CH2CH2Cl AlCl3
CHCH3 + CH3
65~69%
CH2CH2CH3 30~35%
+
H3C H3C
CHCH2Cl
AlCl3
CH3 C CH3 CH3
唯一产物
CH2CH
CH3 CH3
（c）苯环上连有强吸电子基（如—NO2、—SO3H等） 的芳环不发生烷基化反应。
C
H
或简写为
1865年凯库勒 Kekulé式
或
3．苯的化学性质和用途
➢ 苯的化学性质较为稳定
Br2 / CCl4
有机化学：第四章芳香烃
治学善质疑,心灵悟真谛
2.稠环芳香烃 分子中无独立苯环，两个或多个苯环稠合。
C C
萘
C
C
C
C
蒽
C
C
C
C
菲
马敬中 华中农业大学理学院
治学善质疑,心灵悟真谛
二、单环芳烃的构造异构和命名
1.苯的同系列，通式是CnH2n-6（4个不饱和度） 具有侧连异构和位置异构。
CH2CH2CH3
H3C
CH3
CH
CH2CH3
马敬中 华中农业大学理学院
治学善质疑,心灵悟真谛
2)付-克烃基化反应的重排
卤代烷具有三个碳以上时，常产生重排产物。
H3C Cl
AlCl 3
CH3
+
CH3
CH3
重排由不稳定碳正离子中间体稳定性引起。
H
CH3 CH CH2
重排
CH3 CH CH3
马敬中 华中农业大学理学院
治学善质疑,心灵悟真谛
没有更稳定的离子中间体产生，就没有重排产物。
5）卤代苯亲电取代生成邻对位两种产物
Br
HNO 3
H2SO 4
Cl Cl Br
FeCl 3
Br H2SO 4
+ Br Br NO 2
+ Br Br Cl
+ Br Br SO 3H
NO 2 Cl SO 3H
马敬中 华中农业大学理学院
治学善质疑,心灵悟真谛
6）硝基苯亲电取代只生成一种间位产物
NO 2
NO 2
HNO 3 H2SO 4
NO 2
Cl Cl FeCl 3
O2N
NO 2 Cl
NO 2
7、邢其毅版基础有机化学第二版课件--苯和芳香烃
G
G E + + E
G
E+ 亲电取代
几率 40%
E
40%
20%
如果不考虑取 代基的影响， 代基的影响， 仅从统计规律 的角度来分析， 的角度来分析， 邻对位产物应 为60%，间位 ， 产物为40%。 产物为 。
邻对位定位基： 为邻对位定位基。 邻对位定位基：邻对位产物 > 60%，G为邻对位定位基。 ， 为邻对位定位基
Na NH3(l) C2H5OH
1 K、Li能代替 ，乙胺能代替氨。 、 能代替 能代替Na，乙胺能代替氨 能代替氨。 2 卤素、硝基、醛基、酮羰基等对反应有干扰。 卤素、硝基、醛基、酮羰基等对反应有干扰。
反应机理： 反应机理： Na + NH3 Na+ + （e-) NH3
溶剂化电子 金属钠溶解在液 氨中可得到一种 兰色的溶液， 兰色的溶液，这 是由钠与液氨作 用生成的溶剂化 电子引起的。 电子引起的。
hν hν
苯
棱晶烷
苯
杜瓦苯
Kekule’式 式
1825年 法拉第发现了苯。 年 法拉第发现了苯。 1857年 凯库勒提出碳四价。 年 凯库勒提出碳四价。 1858年 凯库勒提出苯分子具有环状结构。 年 凯库勒提出苯分子具有环状结构。 1865年 提出摆动双键学说。 年 提出摆动双键学说。
CH3 CH3
取代基的定位效 应：已有的基团 对后进入基团进 间位产物>40%。 G为间位定位基。 为间位定位基。 间 位 定 位 基：间位产物 。 为间位定位基 入苯环的位置产 生制约作用， 若取代基引入后， 活 化 基 团：若取代基引入后，取代苯的亲电取代反应 生制约作用， 这种制约作用称 速度比苯快，则取代基为活化基团。 速度比苯快，则取代基为活化基团。 为取代基的定位 效应。 若取代基引入后， 钝 化 基 团：若取代基引入后，取代苯的亲电取代反应 效应。 速度比苯慢，则取代基为钝化基团。 速度比苯慢，则取代基为钝化基团。
有机化学：芳香烃
现代物理方法测定苯的结构为：
苯分子模型
苯分子环状结构及 π 电子云分布图
六个碳原子上的六个π电子离域、完全平均化， π电子云均匀分布在苯环平面的上下两侧。
1. 具有 6π 电子的闭合共轭体系， 使得苯环具有高度的对称性和特 殊的稳定性。 2. 由于形成了闭合共轭体系，无单、 双键之分，故苯的邻位二元取代 物只能有一种。
分子式C6H6，高度不饱和性。
事实：苯极为稳定，不易氧化，难加成， 易取代（在催化剂的作用下）。 苯的这种性质来自苯的特殊结构。
历史上苯的表达方式
Kekule式
双环结构式
棱形结构式
杜瓦苯
棱晶烷
向心结构式
对位键 结构式
余价 结构式
苯现在的表达方式
价键式
分子轨道离域式
共振式
自旋偶合价键理论 （1986年Copper等提出）
离域式
（二）常见的亲电取代反应
1. 卤代反应
亲电试剂是卤素与卤化铁生成的配合物。
2. 硝化反应
亲电试剂是硝酰正离子 。 由浓硝酸与浓硫酸作用生成的。 硝酰正离子是很强的亲电试剂。
3. 磺化反应
苯与浓硫酸在75-80℃或发烟硫酸（SO3+浓 H2SO4）在40℃时反应。
苯磺酸
亲电试剂是 SO3（+SO3H ） 三氧化硫是电中性的分子，但可极化，SO3 的硫原子显正性，通过硫原子进攻苯环。
CH2
联苯和联多苯：分子中两个或 两个以上的苯环直接互相连接。
稠环芳香烃：苯环通过共用相邻的 碳原子相互稠合而成的芳香烃。
萘
蒽
芳香烃是合成芳香族化合物的重 要原料，而芳香族化合物又是医 学、染料及国防等工业的重要物 质。芳香烃主要来自石油C5-C8 馏分的芳构化。
苯 芳香烃
B、对甲乙苯
C、对二甲苯 D、邻二甲苯
7.分子式为C7H8的芳香烃，其中一个氢原子被 氯原子取代，生成化合物的异构体有 4 种？ 用结构简式表示？
CH2Cl
CH3
Cl
CH3
CH3
Байду номын сангаас
Cl
Cl
7、二甲苯、三甲苯、四甲苯的同分异 构体的数目分别为[ A ]
A、3，3，3
B、3，4，3 C、3，3，4 D、3，2，2
③因为溴苯的沸点较高（156.43℃） ， 所以溴苯留在烧瓶中，而HBr挥发出来。 ④褐色是因为溴苯中含有杂质溴， 可用NaOH溶液除去溴，而得无色的溴苯。
②硝化反应 —水浴加热
+ HO－NO2
浓H2SO4 50℃~60℃
－NO2 + H O 2
硝基苯： 无色、油状、带有苦杏仁味液体， 密度比水大、难溶于水、有毒 硝化反应：
A 高锰酸钾溶液
C 溴水
B 溴化钾溶液
D 硝酸银溶液
4、将下列液体分别与溴水混合并振荡。 不能发生反应，静置后分层，且溴水层 几乎无色的是（ AC ） A.四氯化碳 C.苯 B.己烯 D.酒精
6、下列苯的同系物中，苯环上的氢原 子被硝基取代后生成的一硝基化合物的 同分异构体数目最多的是[ ] A A、甲苯
再见
3.性质： (1)取代反应：
三硝基甲苯(TNT) 烈性炸药
(2)加成反应
CH
3
C H
+
3
3H2
Ni △
(3)氧化反应
⑴可燃性 ⑵可使酸性高锰酸钾褪色
鉴别苯和苯的同系物
2、不溶于水，易溶于酒精和四氯化碳。 3、密度为0.88g/mL，比水轻。 4、熔点为5.5℃，沸点为80.1℃。
第七章苯和芳香烃一苯的结构三物理性质四苯及其同系物的
第七章苯和芳香烃一.苯的结构二.芳香烃的分类和命名三.物理性质四.苯及其同系物的化学性质五.苯环上取代基的定位效应及规律六.定位效应在有机合成中的应用七.稠环芳烃八.联苯和多苯代脂烃芳香化合物的定义第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化合物。
第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。
第三阶段：将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。
芳香烃：含有苯环（包括苯和苯的衍生物）或者结构和苯不同，但性质与苯相似的一大类非苯芳香族化合物。
芳香烃单环芳烃—只含有一个苯环：多苯代脂烃：多环芳烃：联苯类：稠环芳烃：CH3HC CH2CHCHCH苯型芳香烃非苯型芳香烃:N N OH分类：一. 苯的结构1. Kekule式19世纪初, 人们发现了这种物质;1825年, 法拉第测定苯的经验式为CH;1833年, Mitcherlish确立苯的分子式为C6H6;此后, 人们对苯的物理性质和化学性质有较充分的认识实验事实：易取代，不易加成一取代产物只有一种邻位二取代产物只有一种疑问: 1. 根据分子式, 苯应是一个高度不饱和的烃, 应表现出不饱和烃的典型反应, 易加成, 而实验事实却相反, 为什么?2. 一取代产物只有一种, 说明6个H 等同.1865年, Kekule 首先提出苯的结构是C-C 链首尾相连的环状结构, 环中三个单键, 三个双键相间, 每个碳和一个氢相连。
这种结构6个H等同，一取代产物只有一种；HH H HH H 简写为：而邻位二取代产物A 中与两个取代基相连的两个碳之间是双键；B 中与两个取代基相连的两个碳之间是单键，故A 与B 是不同的。
A B Kekule 提出苯中的双键没有固定的位置，它在不停的摆动，因此不能分出两个邻二卤代物，实际上它们是等同的X X X X X X XXH2119.5kJ/mol3H2按Kekule式，应为119.5×3= 358.5kJ/mol实际ΔH=208.2kJ/molΔE=358.5-208.2=150.3kJ/mol疑问：1.苯比环己三烯稳定, Kekule不能解释;2.根据Kekule式, 苯是环己三烯结构的, 高度不饱和,为什么不易发生加成, 反而易取代呢?2. 苯的结构sp 2H H H H H H 近代化学键的电子理论指出:(1)苯环上所有原子都处在同一平面上;(2) 6个C 都是sp2杂化，每个碳都以3个sp2杂化轨道分别与2个C 和1个H 结合形成三个σ键;(3) 余下的6个p 轨道都垂直于此平面，相互平行，彼此侧面交叠形成一个封闭的大π键，使π电子高度离域，达到完全平均化，故苯环中6个C-C 键长完全相等，无单、双键之分。
有机化学第8版第六章芳香烃
CH3 混酸
30 ℃
CH3
HNO3 NO2 发烟 H SO 2 4 95 ℃
NO2 NO2
SO3H SO3H 发烟 H2SO4 使苯环易发生亲电取代的定位基叫活化基，如-CH3。 200~230℃ SO3H
使苯环难发生亲电取代的定位基叫钝化基,如-NO2 。
（1） 第一类定位基（邻、对位定位基）
NR2,
根据休克儿规则,苯具有6 ∏电子环状平面共轭大
∏体系 ，具有芳香性。
苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系。
环丁二烯
环辛二烯
+
-
SP2碳
SP3碳
SP2碳
+
++
-
环丙烯正离子
∏电子数 2
环丁二烯双正离子
2
环丁二烯双负离子
6
-
环戊二烯负离子 ∏电子数 6
环庚二烯正离子 6
环辛四烯双负离子 10
本章重点
5、苯的酰基化
+ CH3COCl AlCl3 COCH3
H 总结 : + E+ 慢
+
E -H
快
E
+ H
+
正碳离子中间体 (σ-配合物)
（二）苯侧链烃基的反应
1、烷基苯的氧化
CH3 KMnO4 COOH
CH3 KMnO4 CH2CH3
COOH
C(CH3)3 KMnO4
COOH
Br CHCH3
CH2CH3
两个（以上）苯环稠并成的多环芳香烃。如：萘、 蒽、菲等。
萘 蒽 菲 （Naphthalene）（Anthracene）（Phenanthrene）
《芳香烃》 知识清单
《芳香烃》知识清单一、什么是芳香烃芳香烃，是一类具有特殊结构和性质的有机化合物。
从结构上看，它们都含有苯环结构。
苯环，就像是一个稳定的“核心”，赋予了芳香烃独特的化学性质。
芳香烃根据结构的不同，可以分为单环芳香烃和多环芳香烃。
单环芳香烃中最典型的就是苯（C₆H₆），而多环芳香烃则有萘、蒽等。
二、苯的结构说到芳香烃，就不得不先深入了解苯的结构。
苯的分子式是C₆H₆，从这个分子式来看，如果按照普通的碳氢化合物的结构推测，它应该具有不饱和键，容易发生加成反应。
但实际上，苯的化学性质却相对稳定。
经过科学家们的不断研究，最终确定苯的结构是一个平面正六边形，碳碳之间的键长完全相等，既不是单键也不是双键，而是一种介于单键和双键之间的独特的键，被称为“大π键”。
这种特殊的结构使得苯环具有“芳香性”，表现出一些不同于普通不饱和烃的化学性质。
三、芳香烃的物理性质芳香烃大多为无色液体或固体，具有特殊的气味。
它们的密度一般比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。
例如苯，是一种具有特殊芳香气味的无色液体，沸点较低，容易挥发。
随着碳原子数的增加，芳香烃的沸点逐渐升高，熔点也有所升高。
四、芳香烃的化学性质1、取代反应芳香烃容易发生取代反应。
比如苯与液溴在催化剂的作用下可以发生溴代反应，生成溴苯。
2、加成反应尽管苯环具有稳定性，但在一定条件下，如高温、高压和催化剂的存在下，也能与氢气发生加成反应，生成环己烷。
3、氧化反应苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，但一些苯的同系物，如甲苯，在特定条件下可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
五、芳香烃的来源芳香烃的来源主要有两个方面。
一方面是来自煤的干馏，通过对煤进行高温处理，可以得到煤焦油，其中含有多种芳香烃。
另一方面是来自石油的催化重整，这也是获取芳香烃的重要途径。
六、芳香烃的用途芳香烃在我们的生活中有着广泛的用途。
苯是一种重要的有机化工原料，用于合成苯乙烯、环己烷等。
甲苯常用于制造炸药、染料、香料等。
二甲苯则是合成聚酯纤维的重要原料。
有机化学基础知识点整理芳香烃的结构与性质
有机化学基础知识点整理芳香烃的结构与性质有机化学基础知识点整理芳香烃的结构与性质在有机化学中，芳香烃是一类具有稳定的共轭π键系统的有机化合物。
它们具有独特的结构和性质，对于深入理解有机化学的基础知识非常重要。
本文将对芳香烃的结构和性质进行整理和总结。
一、芳香烃的结构芳香烃的结构是由苯环组成的，苯环是一个由六个碳原子构成的环状结构，每个碳原子上都有一个氢原子。
芳香烃可以包含一个或多个苯环，多个苯环可以通过共享碳原子而连接在一起。
1. 单环芳香烃最简单的芳香烃是苯，它由一个苯环组成，化学式为C6H6。
苯具有强烈的香味，因此得名。
除了苯，还有一些其他的单环芳香烃，如甲苯、苯酚等。
2. 多环芳香烃多环芳香烃由两个或更多个苯环连接而成。
它们通常具有更复杂的结构和性质。
常见的多环芳香烃有萘、菲、蒽等。
多环芳香烃可以通过加热、氧化或还原等反应得到。
二、芳香烃的性质芳香烃具有一些独特的性质，下面将对其进行详细介绍。
1. 香味芳香烃得名的原因之一是它们通常具有明显的香味。
这是由于芳香烃分子中的共轭π键系统的存在，使得电子能级分布特殊，对电子的吸收和释放有所影响，从而产生香味。
2. 共轭体系芳香烃的共轭π键系统使其具有稳定的电子结构。
共轭体系中，电子可以自由运动，共享在整个分子上，增加了芳香烃的稳定性。
这也意味着芳香烃具有较大的共轭能力和较低的离化能力。
3. 染料性质由于芳香烃分子中的共轭π键系统，它们对光的吸收和发射能力较强，具有良好的染料性质。
很多芳香烃被广泛应用于染料、颜料和墨水等领域。
4. 反应性芳香烃的反应性主要体现在芳香取代反应和芳香核聚合反应两个方面。
芳香取代反应是芳香烃中一个或多个氢原子被取代成其他官能团的反应。
常见的芳香取代反应有烷基化、卤代反应等。
芳香烃的芳香环具有电子亲和性，可以被取代基团带来的电子亲合性影响。
芳香环上的取代基团对于芳香烃的性质和反应有重要影响。
芳香核聚合反应是多个芳香烃分子通过亲电或自由基反应进行共价键形成的反应。
高中化学有机化学苯芳香烃
苯芳香烃一、苯的物理性质苯是无色有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水,苯的沸点80.1C（易挥发）,熔点5.5C（结冰，无色晶体），有毒二.苯的分子结构1.分子式C6H6苯是不饱和烃。
2.苯的结构凯库勒式：苯分子是平面正六边形结构,平面形分子，12个原子共平面。
各个键的键角都是120°。
因为苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯与溴水混合不加成。
结论:苯与一般的不饱和烃在性质上有很大的差异，苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键。
用下式表示更好:既有烷烃的性质又有不饱和烃的性质3.芳香族化合物芳香族化合物：分子里含有一个或多个苯环的化合物属于芳香族化合物。
芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃，苯是最简单的芳香烃。
苯的同系物：分子里含有一个苯环，侧链是烷基的烃。
三、苯的化学性质和用途易于取代，难于加成。
㈠、取代反应:①卤代用的是液溴,不是溴水,铁粉的作用:催化(真正的催化剂是FeBr3)，将反应的混合物倒入水中的现象是什么?[有红褐色的油状液体沉于水底，表面有油状苯，还有红色溴]。
溴苯的物理性质如何?[比水重,不溶于水,油状]。
如何除去溴苯中的溴?[水洗,再用10%烧碱溶液洗,再干燥,蒸馏]练习写：C6H6 + Cl2——②苯的硝化反应条件：混酸，水浴温度:50-60C；浓硫酸的作用:催化剂,吸水剂；倒入水中，硝基苯的物质性质如何?硝基苯——无色油状液体，不溶于水比水重，毒性。
硝基苯能被还原成苯胺,苯胺是合成染料的原料：加H去O还原③磺化反应苯磺酸：中强酸。
㈡苯的加成反应苯分子的碳碳键不是典型的双键,不容易发生加成反应,在特定条件下也能发生加成反应,注意发生加成反应的条件(1)加氢+ 3H2——环己烷(2)加氯+3Cl2——C6H6Cl6㈢、苯的氧化反应2C6H6+ 15O2→12CO2+ 6 H2O 现象：火焰明亮,有黑烟，含C% = 92.3%遇到酸性高锰酸钾苯的来源,用途。
第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应
芳香类化合物是指从植物胶里取得的具有芳香气味的物质。
现在人们把具有下列特殊稳定的不饱和环状化合物称为方向化合物： （1）从结构上看①芳香化合物一般都具有平面或接近平面的环状结构②键长趋于平均化③具有较高的C/H 比（2）从性质上看①芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成②而易于发生亲电取代反应③具有特殊的光学性质，如芳环环外氢的化学位移处于NMR 低场，而环内氢处于高场等。
上述这些特点被称为芳香性。
1. 芳香烃的结构1.1苯的结构和表达 1.1.1苯的结构第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应120º108pm140pm1.1.2苯的芳香性环己烯的氢化热ΔH=-120kJ/mol，1,3-环己二烯的氢化热ΔH=-232kJ/mol（由于其共轭双键增加了其稳定性）。
而苯的氢化热ΔH=-208kJ/mol。
1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时，不但不吸热，反而放出少量的热量。
这说明：苯比相应的环己三烯类要稳定得多，从1,3-环己二烯变成苯时，分子结构已发生了根本的变化，并导致了一个稳定体系的形成。
苯难于氧化和加成，而易于发生亲电取代反应，与普通烯烃的性质有明显的区别。
1.2.3苯的表达自1825年英国物理学家和化学家Farady M（法拉第）首先从照明气中分离出苯后，人们一直在探索苯结构的表达式。
科学家们提出了各种有关苯结构式的假设；其中比较有代表性的苯的结构式有：凯库勒式双环结构式棱形结构式向心结构式对位键结构式余键结构式（凯库勒（杜瓦（拉敦保格（阿姆斯特朗、拜耳（克劳斯（悌勒1865年提出）1866-1867年提出）1869年提出）1887-1888年提出）1888年提出）1899年提出）用内部带有一个圆圈的正六边形表示苯，圆圈强调了π电子的离域作用和电子云的均匀分布，它很好地说明了碳碳键键长的均等性和苯环的完全对称性，但是这种方式用来表示其他方向体系时就不合适了，例如表示萘时很容易造成误解，因为萘不是完全对称的分子，萘分子的碳碳键长也不是完全均等的。
有机化学芳香烃知识点总结
有机化学芳香烃知识点总结本文将从芳香烃的结构、命名、性质和应用等多个方面展开对芳香烃的知识点进行深入总结。
一、芳香烃的结构芳香烃是由苯环或苯环的衍生物组成的一类化合物。
苯环是一个由六个碳原子构成的六元环结构，其中每个碳原子上都有一个氢原子，化学式为C6H6。
苯环上的每个碳原子都与相邻的两个碳原子形成共轭双键，使得苯环的结构非常稳定。
苯环上的每个碳原子都含有3个σ键和1个π键，由于π键的存在，使得苯环表现出特殊的芳香性质。
芳香烃由一个或多个苯环组成，其结构稳定，常常与其他官能团发生加成反应。
在芳香烃中，苯环上的氢原子可以被其他官能团取代，形成取代芳香烃。
取代芳香烃中的氢原子可以被卤原子、羟基、甲基等官能团取代，从而形成不同的取代芳香烃。
取代芳香烃的命名方法和性质稍有不同，但其基本的结构和化学性质与芳香烃类似。
二、芳香烃的命名芳香烃的命名分为两种情况，一种是直链芳香烃的命名，另一种是取代芳香烃的命名。
直链芳香烃的命名采用正规命名法，根据芳香烃中苯环的个数和所附加的取代基的种类和数目来进行命名。
在正规命名法中，苯环的个数和取代基的种类和数目都要在化合物的名称中进行标注，以便准确地识别化合物的种类和结构。
取代芳香烃的命名是根据取代基的种类和位置来进行命名的，取代基的种类和数量都要在化合物的名称中进行标注，以区分不同的取代芳香烃。
同时，在取代芳香烃的命名中还需注意给出取代基的位置。
芳香烃的命名需要牢记一些规则，比如取代基的优先级，取代基编号的方法等。
只有严格遵守这些规则，才能正确地给出芳香烃的命名。
三、芳香烃的性质1. 燃烧性质芳香烃具有较高的燃烧热，可以在氧气的存在下燃烧。
芳香烃的燃烧产物一般是二氧化碳和水，放出大量的热能。
芳香烃的燃烧反应是一种典型的氧化反应，是芳香烃的一种重要性质。
2. 溶解性在常温下，芳香烃可以溶解在多种有机溶剂中，如醚、醇等。
然而，芳香烃的溶解性随着分子量的增加而减弱，大分子量的芳香烃的溶解性通常较差。
《有机化学》第五章芳香烃
CH(CH3)2
CH 2CH=CH 2
异丙苯
3-苯基丙烯
CH3 CH3
1，2-二甲苯 （邻二甲苯）
CH 3
CH3
CH3 1，3-二甲苯 （间二甲苯）
1，4-二甲苯 （对二甲苯）
CH 3
CH 3CHCH 2CHCH 3 CH3
CH3 C=C
C2H5
H
2-甲基-4-苯基戊烷
2-苯基-2-戊烯
芳基：Ar- 苯基： C6H5- , Ph
CH2CH3
+ CH3CH=CH2 无水AlCl3
CH(CH3)2
当苯环上有强的吸电子基时，烷基化反应不容易进行。
比较：烷基ห้องสมุดไป่ตู้与酰基化的异同
相同：① 催化剂相同 ② 反应历程相似 ③ 苯环上有吸电子基时不能发生付-克反应
不同：① 烷基化能发生异构化，而酰基化不能； ② 烷基化不停留在一取代物上，而酰基化停留 在一取代物上； ③ 二者催化剂用量不同，烷基化用量少，酰基 化用量多。
第五章 芳香烃
学习要求：
1.了解芳香烃的分类；掌握苯系单环芳烃的异构和命名 2. 掌握苯的结构及其化学性质 3. 掌握芳烃亲电取代的定位规律及其理论解释 4. 了解稠环芳香烃、非苯芳香烃；掌握休克尔规则
重点：
苯的结构及其化学性质；芳烃取代的定位规律及 休克尔规则
本章主要内容
第一部分 单环芳烃的概述及性质 第二部分 芳香烃的亲电取代反应历程 第三部分 芳烃亲电取代的定位规律 第四部分 稠环芳香烃概述 第五部分 休克尔规则和非苯芳香体系
二、亲电试剂与芳烃反应，得到中间体σ—配合物
H
+ Cl+
+ Cl
三、σ－配合物脱去一个质子，形成芳烃的取代产物
苯 芳香烃 要点
苯 芳香烃 要点 知识归纳： 一、苯1、苯的分子结构 比例模型苯的大π键结构式分子式最简式 (实验式)结构简式C 6H 6 CH或结构特征 平面正六边形结构，所有原子都在同一平面上，键角为120°，分子中碳碳键键长为 1.40×10－10m ，是介于单键和双键之间的独特的化学键。
2、苯的物理性质无色，带有特殊气味的液体，熔点 5.5℃，沸点80.1℃，易挥发，密度比水小，有毒，不溶于水，易溶于有机溶剂。
3、苯的化学性质 ⑴氧化反应①一般情况下，苯不能使KMnO 4(H + )溶液褪色，也不能使溴水褪色（但能萃取溴水中的溴）。
②可燃性：2C 6H 6+15O 212CO 2+6H 2O （火焰明亮，带有浓烟）（与乙炔相同） ⑵苯的取代反应A.苯与溴的反应（卤代反应）现象：在溴与苯混合物中加入铁屑前无现象溶液呈红褐色，加入铁屑后液体很快呈沸腾状，烧瓶内充满有大量红棕色气体。
导管口有白雾出现。
反应结束后，将烧瓶中的液体倒入盛有水的烧杯中，杯底有褐色不溶于水的油状液体。
取锥形瓶中溶液加入试管中，滴加硝酸银溶液有淡黄色沉淀生成。
注意： ①溴苯：纯净的溴苯为无色油状液体，不溶于水，密度比水大。
新制得的粗溴苯往往为褐色，是因为溶解了未反应的溴。
欲除去杂质，应用NaOH 溶液洗液后再分液。
方程式：Br 2＋2NaOH ＝＝NaBr ＋NaBrO ＋H 2O ②产品提纯：水洗、NaOH 溶液【或碳酸钠溶液】洗、水洗，分液(用分液漏斗，溴苯在下层)。
【加干燥剂CaCl 2后蒸馏更纯净】 ③导管的作用：冷凝回流兼导气（冷凝欲挥发出的苯和溴使之回流）。
注意导管末端不可插入锥形瓶内液面以下，否则将发生倒吸。
④用纯溴而不用溴水的原因：FeBr 3易吸水，进入水层，不能催化。
因此加入的必须是液溴，不能用溴水，苯不与溴水发生化学反应，只能是萃取作用。
⑤Fe 的作用：制备催化剂（催化剂实为FeBr 3）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CHCH2Cl
AlCl3
?
常用的催化剂：无水三氯化铝 烷基化反应 不易停留在一元取代阶段，通常有多烷基取代 烷基化试剂：卤代烷、 烯、醇等。
第11页/共30页
+
H3PO4
CH2CHCH(CH3)2 H+ OH
CH3
CH3
2）傅-克酰基化反应
O + CH3CCl
AlCl3 (>1mol)
O C-CH3 + HCl
苯
② 取代基位号尽可能小；
③ 写名称, 次序规则小的基团优先。
第1页/共30页
CHO NH2
NO2 Cl
HO
2-氨基-5-羟基苯甲醛
SO3H
3-硝基-2-氯苯磺酸
苯基:
C6H5- ph-
2. 多环芳烃
1）多苯代脂肪烃
CH
苄基或苯甲基:
CH2-
CH=CH
三苯甲烷
第2页/共30页
1,2-二苯乙烯
2) 联苯
AlCl3 0~5oC
第10页/共30页
CH2CH3 + HCl
反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3
CH3CH2+ + H
+
CH2CH3 + AlCl4-
CH3CH2+ + AlCl4H
+
CH2CH3
CH2CH3
+ HCl + AlCl3
亲电试剂是烷基正离子，伴随碳正离子重排.
[讨论]
+
CH3 CH3
第9页/共30页
反应可逆
SO3H
稀 H2SO4 100~170oC
+ H2SO4
E
H
+
SO3-
+ SO3
SO3-
+ H+
除水、加过量苯有利于正反应； 稀酸、加热有利于逆反应；
磺化反应可作位置保护基用于有机合成，
4. 傅-克(Friedel-Crafts)反应
1）傅-克烷基化反应
+ CH3CH2Cl
2. 硝化反应
+ 浓HNO3
浓H2SO4 ~55oC
NO2 + H2O
硝化反应历程
H2SO4 + HONO2 H2O+ NO2
H2O + H2SO4 2H2SO4 HNO3
NO2+
H2O NO2 + HSO4 SlowNO2+ + H2O
H3O+ + HSO4-
H3O+ 2HSO4- NO2+
NO2 H
O
2
V2O5 + 9O2
2
O + 4CO2 + 4H2O
450~500 ℃
O
顺丁烯二酸酐
第14页/共30页
七. 烷基苯的反应
1. 侧链氧化:苯环很稳定只有在剧烈的条件下才会发生氧化破环。 含－H的侧链容易氧化成羧基
CH3
KMnO4
COOH
CH2CH2CH3 [O]
COOH
有H的烷基苯，氧化成苯甲酸。
C6H6
KMnO4 H+
C6H6 Br2
Br2 CCl4
FeBr3
C6H5Br
不反应
凯库勒(kekule)结构式：
平面分子 正六边形 碳碳键长均等：140pm ； 键角120o
H
H
sp2 Csp2 , C-C键和C-H键; p轨道, 键 ；
H
H
电子云分布在平面上下；环闭共轭
H
H
体系；能量降低稳定、键长平均化。
NO2 + H+
第8页/共30页
3. 磺化反应
苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取代
+ H2SO4 (10%SO3)
SO3H + H2O
磺化反应机理
2 H2SO4
O
+δS
O
SO3 + H3O+ + HSO4
δ
H
H+
O
SO3
SO3H
磺化反应在合成药物、染料等时经常使用. 分子中引入磺酸基 (–SO3H)后可加大水溶性和酸性.
电子数 6
10
14
14
n
1
2
3
3
第5页/共30页
三. 物理性质(自学) 四. 苯环上的亲电取代反应
sp2
+ E+
E+
sp3
sp2
H
E
-H+
+E
亲电试剂
亲
电
取
代
反
应
－ 位 能
位 能
变
化
曲
线
图
络合物
络合物
过渡态2
过渡态3
过渡态1 E1
+ E+
E2 E+
E3
E H
反应进程
第6页/共30页
产物
E + H+
O
CH3 C
+
O
CH3 C
O
AlCl3 (>2mol)
第12页/共30页
O C-CH3 + CH3COOH
可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯：
O
+
O
O
AlCl3
CCH2CH2COOH O
O + CH3CH2CCl AlCl3
O CCH2CH3 Zn-Hg
HCl
CH2CH2CH3
>C=O >CH2 Clemmensen还原法 Zn-Hg/HCl
C(CH3)3
× KMnO4 OH-
第15页/共30页
2. 侧链卤代
CH2CH3
Br2
CH-CH3 (100%) Br
Br2
hv
Br +
Br2
2Br CH2CH3
CHCH3 . . . . . . Br
CHCH3
pπ
第16页/共30页
56
6' 5'
4
1 1'
4'
NO2
3
2 2' 3'
CH3
2-甲基-4'-硝基联苯
65 1
4 23
1,3-联三苯
3) 稠环芳烃
8 76 51827364
5
3
4
2
9 10
9
1
5
8
1
26
1
7
2
37
10 4
8
10 9
6
5
43
萘
蒽
位： 1,4,5,8
位： 2,3,6,7
第3页/共30页
菲 位： 9,10
二. 苯的结构和表达式 不反应
反应的局限性: 芳环上有吸电子基如: 硝基、羰基等不发生F-C酰化反应。
第13页/共30页
五. 加成与还原反应
Cl2
h
HCl H Cl H
Cl
Cl
H Cl H Cl H
"六六六"
Ni or Pd or Pt + 3 H2 180--250 C
六、氧化反应 苯环一般不易氧化，在特定激烈的条件下，苯环可被氧化破环。
第4页/共30页
1.芳香性
芳香化合物的共性:象苯一样似乎具有高度的不饱和性,但却 具有特殊的稳定性,不易进行加成和氧化,但易取代的特性。
2. 休克尔（Hückel）规则 单环多烯烃要有芳香性，必须满足三个条件。
(1) 成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm; (2) 环状闭合共轭体系; (3) 环上π电子数为4n+2 (n= 0、1、2、3……)；
二 1)两基团相同 有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)
取 代
2)两基团不同
主管能团与苯环一起作母体，另一个
苯
作取代基。
OH
CH3
CHO
NH2
Cl
间氯苯酚
SO3H
对甲苯磺酸
邻氨基苯甲醛
三 1)三基团相同 1,2,3-(连) 1,2,4-(偏) 1,3,5-(均)
取 2)三基团不同 ① 先定主管能团并编号为1； 代
取 代络 反合 应物 的的 关生 键成 步是 骤苯 。亲
电
1. 卤代反应
+ Br2 FeBr3
Br + HBr
卤代反应历程
Br2 + FeBr3
Bδr Brδ
FeBr3
溴分子在FeBr3的作用下发生极化
Br
R
Br Br FeBr R
H + Br + FeBr3
生成芳正离子
Br
Br
R
H
R
+H
脱去质子 第7页/共30页