第七章芳烃练习及答案汇总讲解
第七章-芳烃-习题-答案
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 3NO 2BrBrCH 3NO 2O 2NOC H 3SO 3HNO 23（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CCC 6H 5H 5C 6HH CH 3CH 2CHCH 2CH 3CHCH 2Br（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 2BrNH 2SO 3HClC=CHHH 3CCH 23、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 2CH 3Br（3）o-dibromobenzene （邻-二溴苯） （4）m-dinitrobenzene （间二硝基苯）BrBrNO 2NO 2（5）3,5-dinitrophenol （3,5-二硝基苯酚） （6）3-cloro-1-ethoxybenzene （3-氯1-乙氧基苯）OHNO 2O 2NOCH 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 2OHCH 3（8）p-chlorobenzenesulfonic acid （对氯苯磺酸）（9）benzyl bromide （苄基溴）SO 3HClCH 2Br（11）o-xyene （邻二甲苯）（12）tert-butylbenzene （叔丁基苯）（13）p-cresol （对甲苯酚）CH 3CH 3C(CH 3)3CH 3OH （14）3-phenylcyclohexanol （3-苯环己醇）（15）2-phenyl-2-butene （16）naphthalene（萘）HO5、写出下列反应的反应物构造式。
第七章芳香烃
目的和要求：
了解和掌握：1．苯的结构，休克尔规律，芳香性 ；2．苯衍生物的异构命名和物性；3．苯的亲电取 代反应和机理；4．苯环上亲电取代反应的定位规 律和解释；5．烷基苯侧链的反应；6．手性芳烃和 多环芳烃。
教学重点：
一、苯的结构 1 凯库勒(Kekule)结构式，2 分子轨道理论，3 共振论，
二、化学性质
1 亲电取代反应 :(1) 反应历程，(2) 卤代反应，(3) 硝化反应，(4) 磺 化反应 (5) 傅瑞德尔—克拉夫茨(Friedel—Crafts)反应
2 加成反应，3 链氧化
氧化反应,4
环上侧链的反应:(1) 侧链卤化，(2) 侧
三、苯环亲电取代的定位规律 1 取代基的分类，2 定位效应的理论解释，3 取代定位规律的应用
根据文献中的计算，即使略去
键的超共扼作用不计，叔
丁基总的共扼效应指数(一0.1186)还是要比甲基总的共扼效应指 数(一0.0791)大得多。所以综合考虑烷基的诱导效应，超共扼效 应(包括 )和同共扼效应，叔丁基对苯环的致活作用
应该比甲基强。它们的核磁共振13c值也证实了这一点，
不论是邻对位还是间位，13c化学位移值叔丁苯都比甲苯小，这
Br
虽然凯库勒假设存在共振结构，但实验证明不存在。
3，氢化热实验
+
H2
-119.6KJ/mol
+
2 H2
-2*119.6KJ /mol
+
2 H2
-3*119.6KJ/mol
实验测的苯的氢化热为 -208.4KJ/mol，所以苯不 是简单的单双键相间的1，3，5-环已三烯。
4，分子轨道理论计算苯的共振能
表明叔丁基增加苯环碳原子的电子云密度比甲基增加苯环碳原 子的电子云密度大。
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
有机化学 李景宁 主编 第七章 答案 芳香烃
第七章芳香烃1.解:2.解:3.解:分子轨道法认为：六个P轨道线性组合成六个π分子轨道，其中三个成键轨道φ1，φ2，φ3和三个反键轨道φ4，φ5，φ 6 ，在这6个分子轨道中，有一个能量最低的φ1轨道，有两个相同能量较高的φ2和φ3轨道，各有一个节面，这三个是成键轨道。
在基态时，苯分子的6个P 电子成对地填入三个成键轨道，这时所有能量低的成键轨道（它们的能量都有比原来的原子轨道低），全部充满，所以，苯分子是稳定的体系能量较低4.解:两组结构都为烯丙型C+共振杂化体5.解:6.解:（1）cuo （2）（3）（4）（5）O（6）OCH3（8）7.解:8.解:⑴付-克烷基化反应中有分子重排现象,反应过程中重排为更稳定的 .所以产率极差,主要生成.⑵加入过量苯后,就有更多的苯分子与RX 碰撞,从而减少了副产物二烷基苯及多烷基苯生成.9.解:10.解:11.解:⑴ 1，2，3-三甲苯>间二甲苯>甲苯>苯⑵ 甲苯>苯>硝基苯⑶ C6H5NHCOCH3>苯>C6H5COCH312.解:13.解:由题意,芳烃C9H12有8种同分异构体，但能氧化成二元酸的只有邻，间，对三种甲基乙苯，该三种芳烃经一元硝化得：因将原芳烃进行硝化所得一元硝基化合物主要有两种，故该芳烃C9H12是，氧化后得二元酸。
14.解:由题意,甲,乙,丙三种芳烃分子式同为C9H12 ,但经氧化得一元羧酸,说明苯环只有一个侧链烃基.因此是或 ,两者一元硝化后,均得邻位和对位两种主要一硝基化合物,故甲应为正丙苯或异丙苯.能氧化成二元羧酸的芳烃C9H12,只能是邻,间,对甲基乙苯,而这三种烷基苯中,经硝化得两种主要一硝基化合物的有对甲基乙苯和间甲基乙苯.能氧化成三元羧酸的芳烃 C9H12,在环上应有三个烃基,只能是三甲苯的三种异构体,而经硝化只得一种硝基化合物,则三个甲基必须对称,故丙为1,3,5-三甲苯,即 .15.解: Ar3C+>Ar2C+H>ArC+H2>R3C+>CH316.解:17.解:⑴由于-C(CH3)3的体积远大于-CH3 ,则基团进入邻位位阻较大,而基团主要进攻空间位阻小的对位,故硝化所得邻位产物较少.⑵由于-NO2 吸电子,降低了苯环电子密度, ,从而促使甲基的电子向苯环偏移,使-CH3中的 C ←H 极化,易为氧化剂进攻,断裂C-H键,故氧化所得产率高.18.答案：（1）（2）（3）19.解:⑴的л电子数为4，不符合(4n+2)规则，无芳香性.⑵当环戊二烯为负离子时,原来SP3 杂化状态转化为SP2杂化,有了一个能够提供大л键体系的P轨道,л电子数为4+2,符合(4n+2)规则,故有芳香性.⑶环庚三烯正离子有一空轨道,体系中各碳原子的 P 轨道就能形成一个封闭的大л键,л电子数符合(4n+2)规则,故有芳香性.(4)无（5）有（6）有注：上章有两题补在这里17、有一光学活性化合物A（C6H10），能与AgNO3/NH3溶液作用生成白色沉淀B（C6H9Ag）。
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。
第七章 芳香烃参考习题
第七章 芳香烃1． 写出下列化合物的结构式或名称：(1)(2)(3)CH(CH 3)2对-氯甲苯2,4,6,-三硝基甲苯(4)(5)H 3CCH 3OH(6)(7)H 3C对-氨基苯磺酸2．下列各化合物进行硝化时，硝基进入的位置用箭头表示出来：C-OCH 3O O-C-CH 3O NH-C-CH 3CH 3CH 3OCH 3OHClClNH 2NO 2OCH 3OHCH 3NO 2OHNO 2CH 2COOH3．排列出下列化合物对于溴化的反应活性：CH3Cl NO 2OH(1)HNH 2NO 2COOHCOOHBrH(2)4．完成下列反应：(1)CH 3CH 2CH 2Cl浓HNO 3+H 2SO 4?KMnO 4(1)CH 3CH 2CH 2Cl浓HNO 3+H 2SO 4?KMnO 4+(3)AlCl3浓H 2SO 4HNO 3H 2SO 4(4)℃+AlCl 3H 2SO 4(5)CH 3CH(CH 3)2CH3?KMnO 4+(6)?+(7)OOAlCl 3OCH 3+AlCl3(8)COCuCl+NO 2+HNO 324(10)5．写出正丙苯与下列试剂反应的主要产物（如果有的话）：（1）H 2/Ni ，200℃，10MPa （2）KMnO 4溶液，加热 （3）HNO 3，H 2SO 4 （4）Cl 2，Fe（5）I 2，Fe （6）Br 2，加热或光照 （7）沸腾的NaOH 溶液 （8）CH 3Cl ，AlCl 3 （9）异丁烯，HF （10）叔丁醇，HF 6．写出1-苯丙烯与下列试剂反应的主要产物：（1）N 2，Ni ，室温 （2）H 2/Ni ，200℃，10 （3）Br 2(CCl 4溶液) （4）（3）的产物+KOH 醇溶液，△ （5）HBr ，FeBr 3 （6）HBr ，过氧化物 （7）KMnO 4溶液，△ （8）KMnO 4(冷，稀) （9）O 3，H 2O/Zn 粉 （10）Br 2，H 2O 7.解释下列实验结果：（1） 当苯用异丁烯和浓硫酸处理，只得到叔丁基苯。
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
第七章 芳香烃(2)
定位效应包括两方面：（1）基团所进入的位置； （2）反应的速度快慢。
42
CH3
H2SO4+ HNO3
30 ℃
CH3 NO2
( O + P = 96.5 ％)
56.5 ％
CH3
NO2
40 ％
NO2
H2SO4+ HNO3
90~100 ℃
（O + P = 6.7%）
NO2
NO2
93.2%
NO2 NO2
6.4%
结构特点：与苯环直接相连的原子多数含有未共用 电子对。
44
2. 间位定位基—第二类定位基（钝化 苯环）
强致钝基：-N+R3, -NO2, -CX3 中等致钝基: -CN, -SO3H, -COR(H), -CO2H, -CCl3 弱致钝基:-COOR，-CONHCH3, -CONH2, -NH3, etc.
H
O
X
CR
卤代反应 NO2
SO3H
R 酰基化 反应
硝化反应
20
磺化反应 烷基化反应
反应机理： 亲电取代反应
sp2 + E+
E+ 慢
sp3
H -H+
+
E
sp2 E
亲电试剂 络合物
络合物
产物
用极限式表示中间体 络合物 ：
H
H
E
E
+
+
21
+H E
1.卤代反应
卤 素：Cl2 、Br2 催化剂：FeX3 AlCl3 ZnCl2或 Fe
具有三个相同烃基的取代苯也有三种异构体。如:
CH3 CH3
第七章多环芳烃
H
2
165度
SO
4
H2SO4 165度
SO3H
萘的磺化
出现上述现象是由于在－萘磺酸中 由于磺酸基体积较大，与邻环8位上 H
的氢原子距离较近，存在着范德华
SO3H
H SO3H
张力。而在－萘磺酸中，这种空间
H
斥力较小，因此－萘磺酸比－萘磺酸稳定。所以在高温下－
萘磺酸是主要产物。但 由于－位电子云密度较高，反应活化
HH
H
H
K2Cr2O7 + H2SO4
OO 9,10－菲醌
9,10－菲醌是一种农药，可防治小麦莠病和红薯黑斑病等。
7.4 非苯芳烃
在有机化合物中，除苯系芳烃外，还有一些环状烯烃及离子和一 些轮烯等，它们虽然不含有苯环，但却具有闭合的离域大键， 它们的性质也和苯相似，不易加成和氧化，易发生亲电取代反 应，即具有芳香性。常把这类不含苯环的，具有芳香性的环状 多烯化合物叫非苯芳烃。
7.3 蒽和菲
除了萘，蒽和菲是较重要的稠环芳烃，它们和萘一起存
在于煤焦油中，蒽和菲是同分异构体，命名时有固定
的编号。 8 9 1
7
2
6
3
5 10 4
9 8
10 1
7
2
6 5 43
一、蒽和菲的结构
一、蒽和菲的结构
蒽和菲都是平面型分子，C为SP2杂化，都存在一个闭
π 合的离域大键（
14 14
）。但它们与苯和萘相比，
COCH3
+ CH3COCl
AlCl 3 CH2Cl2 0度
－萘乙酸是一个重要的植物生长调节剂。
2. 萘的还原反应
萘比苯更易进行加成和还原，但比烯烃难。如：
高中化学(新人教版)选择性必修三课后习题：芳香烃(课后习题)【含答案及解析】
芳香烃必备知识基础练1.苯(C6H6)与乙炔(C2H2)相比较,下列叙述不正确的是()A.都能燃烧,且在空气中燃烧均产生黑烟B.都能发生加成反应C.都能被KMnO4氧化,使酸性KMnO4溶液褪色D.等质量的苯和乙炔,完全燃烧时耗氧量相同,在空气中燃烧时均有黑烟产生,且两者最简式相同,故等质量的苯和乙炔完全燃烧时耗氧量相同,A、D正确;乙炔中含—C≡C—,易发生加成反应,苯在一定条件下也可与H2等发生加成反应,B正确;乙炔分子中含有不饱和键,易被酸性KMnO4溶液氧化,但苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误。
2.(2021安徽合肥高二检测)下列说法正确的是()A.芳香烃的分子通式是C n H2n-6(n≥6,且n为正整数)B.苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类化合物C.苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色D.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应;而苯的同系物仅指分子中含有一个苯环,且苯环的侧链全部为烷基的烃类化合物,苯的同系物的通式为C n H2n-6(n>6,且n为正整数);苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,但甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色而苯不能,这是由于苯环与侧链之间的影响所致。
3.在苯的某些同系物中加入少量酸性KMnO4溶液,振荡后褪色,正确的解释为()A.苯的某些同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多B.苯环受侧链影响,易被氧化C.侧链受苯环影响,易被氧化D.苯环和侧链相互影响,均易被氧化KMnO4溶液褪色,是因为侧链受苯环的影响,直接与苯环相连的烷基被酸性KMnO4溶液氧化成—COOH。
4.(2021山西怀仁高二检测)只用一种试剂就能将甲苯、己烯、四氯化碳、碘化钾溶液区分开,该试剂是()A.酸性高锰酸钾溶液B.溴化钾溶液C.溴水D.硝酸银溶液项,酸性KMnO4溶液有强氧化性,能氧化甲苯、己烯而褪色,不能用于区分它们。
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
高中化学必修课----芳香烃知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
高中化学必修课----芳香烃知识讲解及巩固练习题（含答案解析）【学习目标】1、认识芳香烃的组成、结构；2、了解苯的卤代、硝化及加氢的反应，知道苯的同系物的性质、苯的同系物与苯性质的差异；3、结合生产、生活实际了解某些烃、烃的衍生物的重要作用及对环境和健康可能产生的影响，芳香烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
【要点梳理】要点一、苯的结构和性质分子中含有一个或多个苯环的碳氢化合物都属于芳香烃。
我们已学习过最简单、最基本的芳香烃——苯。
1．分子结构。
苯的分子式为C6H6，结构式为或。
大量实验表明，苯分子里6个碳原子之间的价键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键。
苯分子里的所有原子都在同—平面内，具有平面正六边形结构，键角为120°，是非极性分子。
2．物理性质。
苯是无色有特殊气味的液体，不溶于水，密度比水小，熔点5.5℃，沸点80.1℃，苯用冰冷却可凝结成无色的晶体，苯有毒。
3．化学性质。
【高清课堂：芳香烃#苯的化学性质】苯的化学性质比较稳定，但在一定条件下，如在催化剂作用下，苯可以发生取代反应和加成反应。
（1）取代反应。
（溴苯是无色液体，不溶于水，密度比水大）（硝基苯是无色，有苦杏仁味的油状液体，密度比水大，不溶于水，有毒）（2）加成反应。
（3）氧化反应。
①苯在空气中燃烧发出明亮的带有浓烟的火焰：2+15O212CO2+6H2O②苯不能使酸性KMnO4溶液褪色；苯也不能使溴水褪色，但苯能将溴从溴水中萃取出来。
4．苯的用途。
苯是一种重要的化工原料，它广泛应用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等，苯也常用作有机溶剂。
特别提示（1）苯的结构简式：并不能反映苯的真实分子结构，只是由于习惯才沿用至今。
实际上苯分子中的碳碳键是完全相同的。
（如与是同种物质）（2）由于苯环结构的特殊性，在判断苯体现什么性质时要特别注意反应条件和反应物的状态。
要点二、苯的同系物【高清课堂：芳香烃#苯的同系物及其性质】1．苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物，其结构特点是：分子中只有一个苯环，苯环上的侧链全部为烷基。
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
李景宁版有机化学第七章习题解答
1．写出单环芳烃 C9H12 的同分异构体的构造式并命名之。
CH2CH2CH3
CH(CH3)2
CH3
CH3
CH2CH3
正丙苯 CH3
异丙苯 CH3
邻甲基乙基苯 1-甲基-2-乙基苯
CH2CH3 间甲基乙基苯 1-甲基-3-乙基苯
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2CH3 对甲基乙基苯 1-甲基-4-乙基苯
OC2H5
NO2
O2N
NO2
Cl
(7)2-methyl-3-phenyl-1-butanol
OH CH3 CH2 CH CH CH3
(8)p-chlorobenzenesulfonic acid
SO3H
(9) benzyl bromide
CH2Br
Cl
(10) p-nitro-aniline
NH2
CH3
Br 50%
CH3
Br
Br
+
50%
25%
Br 25%
即使能够控制只生成二溴取代产物，产率也低，何况反应不 易控制在二取代阶段，可能生成三溴取代物。
CH3
CH3
Br
Br
Br
Br
Br2 FeBr3
Br
(5) CH3
HNO3 H2SO4
CH3
+
CH3 NO2
50%
50%
NO2
CH3
CH3
CH3
Br Br2 FeBr3
C6H6 +
CH3CHClCH3
AlCl3 100oC
CH3
8、试解释下列傅-克反应的实验事实。 （1）
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（15）2-phenyl-2-butene（16）naphthalene
答案：
（11）
（12）
3、写出下列化合物的结构式。
（1）2-nitrobenzoie acid（2）p-bromotoluene（3）o-dibromobenzene（4）m-dinitrobenzene
（5）3,5-dinitrophenol（6）3-chloro-1-ethoxybenzen（7）2-methyl-3-phenyl-1-butanol
⑴由于-C(CH3)3的体积远大于-CH3,则基团进入邻位位阻较大,而基团主要进攻空间位阻小的对位,故硝化所得邻位产物较少.
⑵由于-NO2吸电子，降低了苯环电子密度， ，从而促使甲基的电子向苯环偏移,使-CH3中的C ←H极化，易为氧化剂进攻，断裂C-H键，故氧化所得 产率高。
18、下列化合物在Br2和FeBr3存在下发生溴代反应，将得到什么产物？
第七章芳烃
1．写出单环芳烃C9H12的同分异构体的构造式并命名之。
答案：
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－奈甲酸（12）（E）－1－苯基－2－丁烯
答案：
13．某芳烃其分子式为C9H12，用 硫酸溶液氧化后得一种二元酸，将原来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？并写出各步反应式。
答案：
由题意,芳烃C9H12有8种同分异构体，但能氧化成二元酸的只有邻，间，对三种甲基乙苯，该三种芳烃经一元硝化得：
因将原芳烃进行硝化所得一元硝基化合物主要有两种，故该芳烃C9H12是 ，氧化后得二元酸 。
能氧化成二元羧酸的芳烃C9H12，只能是邻、间、对甲基乙苯，而这三种烷基苯中，经硝化得两种主要一硝基化合物的有对甲基乙苯和间甲基乙苯。
能氧化成三元羧酸的芳烃C9H12，在环上应有三个烃基，只能是三甲苯的三种异构体，而经硝化只得一种硝基化合物，则三个甲基必须对称，故丙为1,3,5-三甲苯，即 。
15．比较下列碳正离子的稳定性。
14．甲，乙，丙三种芳烃分子式同为C9H12，氧化时甲得一元羧酸，乙得二元酸，丙得三元酸。但经硝化时甲和乙分别得到两种一硝基化合物，而丙只得一种一硝基化合物，求甲，乙，丙三者的结构。
答案：
由题意，甲、乙、丙三种芳烃分子式同为C9H12，但经氧化得一元羧酸，说明苯环只有一个侧链烃基。
因此是 或 ,两者一元硝化后，均得邻位和对位两种主要一硝基化合物，故甲应为正丙苯或异丙苯。
答案：
⑴付-克烷基化反应中有分子重排现象,反应过程中 重排为更稳定的
。所以产率极差,主要生成Ph-CH(CH3)2。
⑵加入过量苯后,就有更多的苯分子与RX 碰撞,从而减少了副产物二烷基苯及多烷基苯生成。
9、怎样从PhH和脂肪族化合物制取丙苯？用反应方程式表示。
答案：
10．将下列化合物进行一次硝化，试用箭头表示硝基进入的位置（指主要产物）。
答案：
4．在下列各组结构中应使用“ ”或“ ”才能把它们正确地联系起来，为什么？
(1) (2)
(3)
(4)
答案：
两组结构都为烯丙型C+共振杂化体
注：其中第(2)小题稍有问题。从电子状态来看应用“共振”，而从E 所连的碳的构型来看，已经改变了原子核的位置，不属“共振”，本题应将题目改为如下形式：
5. 写出下列反应物的构造式.
(1) (2)
(3) (4)
答案：
6、完成下列反应。
（1）
（2）
（3）
（4） （5）
（6）
（7）
（8）
答案：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
7、写出下列反应的主要产物的构造式和名称。
（1）
（2）
（3）
答案：
8、试解释下列傅-克反应的实验事实。
（1）
（2）苯与RX在 存在下进行单烷基化需要使用过量的苯。
答案：
11．比较下列各组化合物进行硝化反应时的难易。
（1） 苯、 1，2，3-三甲苯、 甲苯、 间二甲苯
（2） 苯、 硝基苯、 甲苯
（3）
（4）
（5）
答案：
⑴1，2，3-三甲苯>间二甲苯>甲苯>苯⑵甲苯>苯>硝基苯⑶C6H5NHCOCH3>苯>C6H5COCH3
12．以甲苯为原料合成下列各化合物。请你提供合理的合成路线。
答案：
Ar3C+>Ar2C+H>ArC+H2≈R3C+>CH3
16．下列傅-克反应过程中，哪一个产物是速率控制产物？哪一个是平衡控制产物？
答案：
17．解释下列事实：
（1）以 硝化可得到50%邻位产物，而将 硝化则得16%的邻位产物。
（2）用 做氧化剂，使 氧化成 产率差。
而 氧化成 的产率较好。
答案：
（1） （2）（3）答：（1） （2）（3）
19、下列化合物或离子有无芳香性，为什么？
答案：
⑴ 的л电子数为4，不符合(4n+2)规则，无芳香性。
⑵当环戊二烯为负离子时，原来SP3杂化状态转化为SP2杂化，有了一个能够提供大л键体系的P轨道，л电子数为4+2，符合(4n+2)规则，故有芳香性。
⑶环庚三烯正离子有一空轨道，体系中各碳原子的P轨道就能形成一个封闭的大л键，л电子数符合(4n+2)规则，故有芳香性。