7章芳香性全解
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R2NOC NR2 O HN O NMe N N N Zn O O N N N N O H Me H O Me Me O OMe H N N O MeN N N O MeN HN R2N O CONR2 N Zn N N R2N O O NH CONR2 Me H O N O N N Zn R2NOC NN N NH NMe O O NR2
N N Zn N N N N Me O N(PMB)2 CO2Me
CONR2 NH O NR2
OMe R2 N O HN R2NOC O Me N N N N Zn N O N H
N N
Zn N N
N
J.-L. Hou (侯军利), H.-P. Yi, X.-B. Shao, C. Li, Z.-Q. Wu, L.-Z. Wu, C.-H. Tung, X.-K. Jiang, Z.-T. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 796.
族化合物广泛存在于自然界中，如
N
N
Fe Cl
氯化血红素
N
N
HOOC
COOH
R N Mg H3C H H O C O HOOC CH3 CH3 O CH3 CH3 CH3 N N N
叶绿素：a = CH3 b = CHO
类似卟啉化合物
归于卟啉类化合物具有的独特大环结构引起的特殊 的物理性质和性能的各异
第七章 芳来自百度文库性和芳香取代反应
7.1. 引 言
“芳香”一词是历史习惯造成的，当时人们得到的含苯环 的化合物大多是从天然植物中提取的具有香味的物质，
如，从茴香中提取的茴香醚、从肉桂中提取的肉桂酸等有 一种浓郁的香味，这一类有机物就以“芳香”一词来命名。 现代“芳香”则不再是指其味道，相反的苯、甲苯、萘等 大多数的芳烃的气味十分难闻。 “芳香”是指芳烃具有的不同于脂肪烃的独特的性质 ——芳香性。
N N
N 哒嗪 Pyridazine
N
嘧啶 Pyrimidine
吡嗪 Pyrazine
吡咯 呋喃或噻吩
吡啶
H N H N N H H N N
H N H
H N H O H N N H O H N H N N H H O N H N N H N H O N H N O H N H O H N H H N N H N H O H N N H N O H N H N N H N N H N H O H
中位（meso-） b-位
L N N L N M N
富勒烯（Fullerene）的介绍
富勒烯
富勒烯是C60、C50、C70等一类 化合物的总称。
C60是除石墨、金刚石以外碳的另一种同素异形体， 分子式为C60，由12个五边形和20个六边形组成 。
每个碳原子均以sp2杂化轨道与相邻碳原子形成三个s键， 它们不在一个平面内。每个碳原子剩下的p轨道彼此构 成离域大π键，具有芳香性。
5,10,15,20-tetraphenyl porphyrin
7 8 9 10 11 12 13
6 NH
5 N
4
3 2 1 20 19 18 17
2,3,7,8,12,13,17,18八乙基卟啉
N 14 15
NH 16
2,3,78,12,13,17,18-eightethyl-porphyrin
α - Positions (1, 4, 6, 9, 11, 14, 16, 19) meso-Positions (5, 10, 15, 20)
N
HN
23
15
C6H5 7 8 9 C6H5 11 12 13 N 14 NH 19 18 NH N 1 C6H5 6 4 3 2
16 17 C6H5
5,10,15,20-四苯基卟啉
一. 芳香性化合物
1.单环芳烃──苯
Sp2杂化
2. 具有芳香性的杂环化合物
O
S
呋喃 Furan
噻吩 Thiophene
N H 吡咯 Pyrrole
N N H 吡唑 Pyrazole N N H 咪唑 Idmiazole O
N S
N
噁唑 Oxazole
噻唑 Thiazole
O
苯并呋喃 Benzofuran
O H N N O H
O
N H
N
三聚氰胺
三聚氰酸
三聚氰胺和三聚氰酸间的氢键结构示意图
地沟油中的有害物质之一 苯并芘
芘
pyrene
benzopyrene
苯并芘
10
地沟油中的有害物质之二 黄曲霉素
黄曲霉素 aflatoxin
11
3. 其它具有芳香性的化合物及其相关质体
族化合物（读“雷”音） 四个吡咯环的-位碳原子和四个次甲基交替组成的大 共轭体 系，18个 电子，符合4n + 2规则（双键修正后），所有的原 子在一个平面上。
7 5 6 4 3
8 9 10 11 12 19
NH
N
2 1 20
卟吩 (porphine)
N
13 14 15
NH
18 16
17
8 10
7
5
1 15 17 18 20
3 2 1 20 24
4 21 NH
5
β - Positions (2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18)
N
22 10
S
苯并噻吩 Thionaphene
N H 吲哚（苯并吡咯） Indole
N O
苯并噁唑 Benzoxazole
N S
苯并噻唑 Benzothiazole
N N H 苯并咪唑 Benzoimidazole
5 6 7 8
4 3
N
N
N2
1
吡啶 Pyridine
N
喹啉 Quinoline
N
异喹啉 Isoquinoline
结构特点
① 中间是空的碳笼：内可形成内包物，外可形成各 种 衍生物 ② 分子中的单-双键形成了闭合的近似笼状的大-共 轭体系，具有三维芳香性特点
1994年，全国性的一次有关C60学术讨论会 议上，中国著名教授唐敖庆在大会上发表
了热情洋益的讲话，他说：C60的发现和发
展以来，对十大科学领域产生了巨大影响：
数、理、化、天、地、生、材料、医学、
建筑及教育学带来了巨大影响，与会者认 为，C60的研究意义和价值与超分子化学， 团族化学相比毫不逊色。
1996年的诺贝尔化学奖
为表彰在富勒烯研究中作出贡献的专家，英美三位化学
家分享了当年的诺贝尔化学奖：
1.美国休斯顿Rich 大学化学与物理学教授
R.E.Smalley, 1943年生.
2.美国休斯顿Rich 大学化学教授R.F.Curl Jr, 1933年生
3.英国布来顿 Sussex大学化学教授 Hurold Kroto, 1939生。
从这个实例说明，新的发现是不断地出现，学科是交叉
的，知识面要宽。
Supramolecular chiral amplification (超分子手性放大)
N N Zn N N N N Me O N(PMB)2 CO2Me
CONR2 NH O NR2
OMe R2 N O HN R2NOC O Me N N N N Zn N O N H
N N
Zn N N
N
J.-L. Hou (侯军利), H.-P. Yi, X.-B. Shao, C. Li, Z.-Q. Wu, L.-Z. Wu, C.-H. Tung, X.-K. Jiang, Z.-T. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 796.
族化合物广泛存在于自然界中，如
N
N
Fe Cl
氯化血红素
N
N
HOOC
COOH
R N Mg H3C H H O C O HOOC CH3 CH3 O CH3 CH3 CH3 N N N
叶绿素：a = CH3 b = CHO
类似卟啉化合物
归于卟啉类化合物具有的独特大环结构引起的特殊 的物理性质和性能的各异
第七章 芳来自百度文库性和芳香取代反应
7.1. 引 言
“芳香”一词是历史习惯造成的，当时人们得到的含苯环 的化合物大多是从天然植物中提取的具有香味的物质，
如，从茴香中提取的茴香醚、从肉桂中提取的肉桂酸等有 一种浓郁的香味，这一类有机物就以“芳香”一词来命名。 现代“芳香”则不再是指其味道，相反的苯、甲苯、萘等 大多数的芳烃的气味十分难闻。 “芳香”是指芳烃具有的不同于脂肪烃的独特的性质 ——芳香性。
N N
N 哒嗪 Pyridazine
N
嘧啶 Pyrimidine
吡嗪 Pyrazine
吡咯 呋喃或噻吩
吡啶
H N H N N H H N N
H N H
H N H O H N N H O H N H N N H H O N H N N H N H O N H N O H N H O H N H H N N H N H O H N N H N O H N H N N H N N H N H O H
中位（meso-） b-位
L N N L N M N
富勒烯（Fullerene）的介绍
富勒烯
富勒烯是C60、C50、C70等一类 化合物的总称。
C60是除石墨、金刚石以外碳的另一种同素异形体， 分子式为C60，由12个五边形和20个六边形组成 。
每个碳原子均以sp2杂化轨道与相邻碳原子形成三个s键， 它们不在一个平面内。每个碳原子剩下的p轨道彼此构 成离域大π键，具有芳香性。
5,10,15,20-tetraphenyl porphyrin
7 8 9 10 11 12 13
6 NH
5 N
4
3 2 1 20 19 18 17
2,3,7,8,12,13,17,18八乙基卟啉
N 14 15
NH 16
2,3,78,12,13,17,18-eightethyl-porphyrin
α - Positions (1, 4, 6, 9, 11, 14, 16, 19) meso-Positions (5, 10, 15, 20)
N
HN
23
15
C6H5 7 8 9 C6H5 11 12 13 N 14 NH 19 18 NH N 1 C6H5 6 4 3 2
16 17 C6H5
5,10,15,20-四苯基卟啉
一. 芳香性化合物
1.单环芳烃──苯
Sp2杂化
2. 具有芳香性的杂环化合物
O
S
呋喃 Furan
噻吩 Thiophene
N H 吡咯 Pyrrole
N N H 吡唑 Pyrazole N N H 咪唑 Idmiazole O
N S
N
噁唑 Oxazole
噻唑 Thiazole
O
苯并呋喃 Benzofuran
O H N N O H
O
N H
N
三聚氰胺
三聚氰酸
三聚氰胺和三聚氰酸间的氢键结构示意图
地沟油中的有害物质之一 苯并芘
芘
pyrene
benzopyrene
苯并芘
10
地沟油中的有害物质之二 黄曲霉素
黄曲霉素 aflatoxin
11
3. 其它具有芳香性的化合物及其相关质体
族化合物（读“雷”音） 四个吡咯环的-位碳原子和四个次甲基交替组成的大 共轭体 系，18个 电子，符合4n + 2规则（双键修正后），所有的原 子在一个平面上。
7 5 6 4 3
8 9 10 11 12 19
NH
N
2 1 20
卟吩 (porphine)
N
13 14 15
NH
18 16
17
8 10
7
5
1 15 17 18 20
3 2 1 20 24
4 21 NH
5
β - Positions (2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18)
N
22 10
S
苯并噻吩 Thionaphene
N H 吲哚（苯并吡咯） Indole
N O
苯并噁唑 Benzoxazole
N S
苯并噻唑 Benzothiazole
N N H 苯并咪唑 Benzoimidazole
5 6 7 8
4 3
N
N
N2
1
吡啶 Pyridine
N
喹啉 Quinoline
N
异喹啉 Isoquinoline
结构特点
① 中间是空的碳笼：内可形成内包物，外可形成各 种 衍生物 ② 分子中的单-双键形成了闭合的近似笼状的大-共 轭体系，具有三维芳香性特点
1994年，全国性的一次有关C60学术讨论会 议上，中国著名教授唐敖庆在大会上发表
了热情洋益的讲话，他说：C60的发现和发
展以来，对十大科学领域产生了巨大影响：
数、理、化、天、地、生、材料、医学、
建筑及教育学带来了巨大影响，与会者认 为，C60的研究意义和价值与超分子化学， 团族化学相比毫不逊色。
1996年的诺贝尔化学奖
为表彰在富勒烯研究中作出贡献的专家，英美三位化学
家分享了当年的诺贝尔化学奖：
1.美国休斯顿Rich 大学化学与物理学教授
R.E.Smalley, 1943年生.
2.美国休斯顿Rich 大学化学教授R.F.Curl Jr, 1933年生
3.英国布来顿 Sussex大学化学教授 Hurold Kroto, 1939生。
从这个实例说明，新的发现是不断地出现，学科是交叉
的，知识面要宽。
Supramolecular chiral amplification (超分子手性放大)