芳香烃的来源与应用
芳香烃的来源与应用
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23;Cl2 条件一 CH3 +Cl2 条件二
Cl
CH2Cl CH3
条件一:光照 条件二:FeCl3
请问:条件一和条件二分别指的是什么条件?
㈢加成反应
苯的同系物也和氢气可以发生加成反应
请写出甲苯与氢气加成的化学方程式:
C H 3+ 3 H 2催 化 剂
精品
C H 3
乙苯的制备与用途:
芳香烃的
来源与应用
精品
历史回顾
十九世纪初,由于冶金工业的发展,需要大量 焦碳,生产焦碳的主要方法是煤的干馏,即对 煤隔绝空气加强热。
煤的干馏除得到焦碳外还能获得有用的煤气,但同时却生
成一种黑糊糊,粘乎乎有特殊臭味的油状液体!人们把它
称作煤焦油。
精品
历史回顾
当时,煤焦油被当作废物扔掉,污染环 境,造成公害。随着炼焦工业的发展, 煤焦油的堆积也愈来愈严重,煤焦油的 利用就成为当时生产中迫切需要解决的 一个重要的环境和社会问题。
C |
× —C—C | C
试着写一下产物
CH3 | CH3—CH—
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
HOOC
KMnO4/H+
|
| CH3 CH2—R
HOOC— |
CH3 | —C—CH3 | CH3
COOH
精品
试一试
下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液 褪色的是( AD )
A.
CH —CH3
CH3
萘(C10H8)
精品
蒽(C14H10)
芳香烃对健康的危害
是黏合剂、油性涂料、油墨等的常用有机溶剂
苯
操作车间空气中苯的浓度≤40mg·m-3 居室内空气中苯含量平均每小时≤0.09mg·m-3
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×
试着写一下产物
CH3 CH3 | | CH3 HOOC CH3 — C — CH | 3 KMnO /H+ | | 4 | CH3—CH— —C—CH3 CH 3 | | HOOC — CH2—R CH3 | COOH
试一试
下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液 褪色的是( AD )
CH3
A.
CH —CH3
1.你观察到了什么现象?完成下表。 现象 苯+酸性 高锰酸钾
酸性高锰酸 钾溶液不褪色 酸性高锰酸钾溶液 褪色(较慢)
结论
苯不能被酸性高锰酸 钾氧化
甲苯+酸性 高锰酸钾
? ?
二甲苯+酸 酸性高锰酸钾溶液 性高锰酸钾 褪色(较快)
现象探究
2.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是甲苯和二甲苯却可 以使酸性高锰酸钾溶液褪色且二甲苯快。对比苯、甲苯、二 甲苯的结构特点,思考:可能是什么原因导致了以上现象?
稠环 芳烃
脂肪烃与芳香烃的比较
烃
烷烃 烯烃
碳碳键结 构特点
碳碳单键
碳碳双键
化学性质
氧化、取代、热分解
氧化、加成、加聚
炔烃 芳香烃
氧化、加成、加聚 碳碳叁键 介于单双键间 氧化、取代、加成 的碳碳键
作业
P56 1、(3)、(4) 3、4、5、6
用数学方法确定苯(C6H6)的同系物 (相差(CH2)x)的通式的过程:
—
联苯(C12H10)
稠环芳烃:苯环之间通过共用苯环的若干条环边而形成 并接
萘(C10H8) 蒽(C14H10)
芳香烃对健康的危害
是黏合剂、油性涂料、油墨等的常用有机溶剂
苯
操作车间空气中苯的浓度≤40mg· m-3 居室内空气中苯含量平均每小时≤0.09mg· m-3 制鞋、皮革、箱包、家具、喷漆、油漆等工作 引起急性中毒或慢性中毒,诱发白血病 致癌物质 萘——过去卫生球的主要成分 秸秆、树叶等不完全燃烧形成的烟雾中 香烟的烟雾中
苯的同系物 芳香烃的来源及其应用
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,因此其一硝基取代产物有 3 种:
、
、
。
答案:C
点拨:判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时,通常采用“对称轴”法。 即在被取代的主体结构中,找出对称轴,取代基只能在对称轴的一侧,或是在 对称轴上而不能越过对称轴(针对一元取代物而言)。如二甲苯的对称轴如 下(虚线表示):
二甲苯
1.氧化反应 (1)燃烧通式:CnH2n-6+
3������-3 O2 2
nCO2+(n-3)H2O。
(2)由于苯环上的侧链易被氧化,苯的同系物能使 KMnO4 酸性溶液褪色,
但
不行。
2.取代反应 由于侧链使苯环上的氢原子变得活泼而容易发生取代反应。
+3HO—NO2 若用催化剂时,发生在苯环上。
+3H2O
3.换元法 苯的同系物中苯环上有多少种可被取代的氢原子,就有多少种取代产 物。在苯环上的取代产物中,若有 n 个可被取代的氢原子,则 m 个取代基 (m<n)的取代产物与(n-m)个取代基的取代产物种数相同。如二氯苯与四氯 苯的同分异构体数目相同。
三、烃的检验
液溴 烷 烃 烯 烃 炔 烃 与溴蒸气在光照 条件下发生取代 反应 常温加成褪色 常温加成褪色 溴水 不反应,液态烷烃与溴水可 以发生萃取从而使溴水层 褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 溴的四氯 化碳溶液 不反应,互 溶不褪色 常温加成 褪色 常温加成 褪色 高锰酸钾 酸性溶液 不反应
第 2 课时
苯的同系物
芳香烃的来源及其应用
生活中苯的同系物的来源有哪些?
1.了解苯的同系物的结构与性质的关系。 2.简单了解芳香烃的来源及其应用。
一、苯的同系物
1.苯的同系物的概念 苯的同系物是指苯环上的氢原子被烷基取代的产物。如甲苯(C7H8)、 二甲苯(C8H10)等,故苯的同系物的通式为 CnH2n-6(n>6)。 2.苯的同系物的化学性质 苯的同系物中由于苯环和烷基的相互作用会对苯的同系物的化学性 质产生一定的影响。
芳香烃的来源与
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目录
• 芳香烃的来源 • 芳香烃的性质 • 芳香烃的用途 • 芳香烃的生产工艺 • 芳香烃的环境影响 • 未来发展方向与挑战
01 芳香烃的来源
石油和天然气
石油
石油是芳香烃的主要来源之一,其中包含多种芳香烃化合物,如苯、甲苯、二 甲苯等。这些化合物在石油的提炼过程中被分离出来,用于生产各种化学品和 燃料。
交通运输
机动车尾气排放也是芳香烃的重要来源之一,特别是在城市区域, 机动车尾气排放的芳香烃对空气质量造成严重影响。
农业活动
农药和化肥等农业化学品的使用过程中也可能产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ少量芳香烃排放。
控制与治理
1 2 3
排放标准
制定严格的排放标准,限制工业企业和交通运输 工具的芳香烃排放量,是控制和治理芳香烃污染 的重要手段。
页岩油和重油
• 页岩油和重油:这些油类资源中也含有一定量的芳香烃。页 岩油和重油的加工过程中会产生大量的芳香烃,可用于生产 化学品和作为燃料添加剂。
02 芳香烃的性质
物理性质
溶解性
芳香烃通常不溶于水,但可溶于有机溶剂。
沸点
由于芳香烃的分子间作用力较大,其沸点通 常较高。
密度
芳香烃的密度一般比水小,但比大部分有机 溶剂大。
强化环保法规
加强环保法规的制定和执行力度,推动企业采用环保生产工艺。
加强芳香烃的应用研究和开发
拓展应用领域
积极探索芳香烃在新能 源、新材料、生物医药 等领域的应用。
提高产品质量
研究芳香烃的改性方法, 提高产品的性能和附加 值。
加强国际合作
加强国际合作与交流, 引进先进技术和管理经 验,推动芳香烃产业的 创新发展。
化学性质
生活中产生芳香烃的现象
![生活中产生芳香烃的现象](https://img.taocdn.com/s3/m/cdc81b673a3567ec102de2bd960590c69ec3d8ef.png)
生活中产生芳香烃的现象芳香烃是一类具有特殊结构和特殊性质的碳氢化合物。
在我们的日常生活中,有许多现象会产生芳香烃,这也导致了芳香烃在我们的周围无处不在。
本文将探讨一些生活中常见的芳香烃产生现象。
1. 火焰对芳香烃的产生在生活中,火焰是我们最常见的芳香烃产生现象之一。
当有机物燃烧时,会产生碳黑和一些气体。
其中一些烃类化合物在高温下会破裂,生成芳香烃。
这些芳香烃通过燃烧产生的明亮火焰,某种程度上使我们与火焰产生一种特殊的感受。
2. 物质挥发对芳香烃的产生许多物质都具有挥发性,即在一定温度下会转化为气体。
这些挥发物中,一些有机物可以产生芳香烃。
例如,许多香水、香水、洗发水、香熏物品等含有芳香烃化合物,当我们使用这些产品时,挥发的芳香烃可以给我们带来愉悦的感官体验。
3. 植物挥发对芳香烃的产生许多植物也会产生芳香烃,这些芳香烃有时用作植物的防御机制,也有时用于吸引传粉者。
例如,许多花朵中含有挥发性的芳香烃化合物,这些化合物可以吸引昆虫等传粉者并帮助传播花粉。
此外,许多草药植物也含有芳香烃,这些芳香烃可用于烹饪、药用等目的。
4. 烹饪对芳香烃的产生在烹饪过程中,许多食物中的有机物会通过热解和热反应产生芳香烃。
例如,烹饪肉类、蔬菜和香料时,其中的有机化合物会发生热解、氧化等反应,产生芳香烃。
这些芳香烃使烹饪过程更加美味,增加了食物的风味。
5. 烟花对芳香烃的产生烟花是一种用于庆祝和娱乐的燃放物品。
烟花包含一些化学物质,当燃放时,这些化学物质产生燃烧反应,其中一些有机物质可能破裂生成芳香烃。
这些芳香烃通过燃烧产生的火焰和烟雾,给人们带来视觉和嗅觉上的愉悦体验。
6. 燃料燃烧对芳香烃的产生燃料燃烧是我们日常生活中不可避免的一个过程。
当燃料完全燃烧时,其中的有机物质会发生热解和氧化等反应,产生芳香烃。
例如,汽车尾气中的柴油和汽油燃烧产生的芳香烃,是城市空气中的重要污染源之一。
7. 厨房烹饪对芳香烃的产生在我们的日常烹饪过程中,尤其是煎、炒、炸等高温处理食材的过程中,食材中的糖分、蛋白质、脂肪等有机物质在高温下会产生热解反应,形成各种芳香烃。
芳香烃
![芳香烃](https://img.taocdn.com/s3/m/f47e9c2f0722192e4536f677.png)
玻璃 管
注意:
①浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到5060℃以下,再慢慢滴入苯,边加边振荡,因 为反应放热,温度过高,苯易挥发,且硝酸 也会分解,同时苯和浓硫酸在75-80℃时会 发生反应。 ②什么时候采用水浴加热:需要加热,而且 一定要控制在100℃以下,均可采用水浴加 热。如果超过100 ℃,还可采用油浴(0~ 300 ℃)、沙浴温度更高。
浓H2SO4
50~60℃
NO2 + H2O
根据苯与溴、浓硝酸发生反应的条件, 请你设计制备溴苯和硝基苯的实验方案 (注意仪器的选择和试剂的加入顺序)
实验思考题:
1.苯、溴、Fe屑等试剂加入烧瓶的顺序是怎样的? 苯 液溴 Fe屑 2.Fe屑的作用是什么? 用作产生催化剂FeCl3 3.将Fe屑加入烧瓶后,烧瓶内有什么现象? 这说明什么? 剧烈反应,轻微翻腾,有气体逸出。反应放热。 4.长导管的作用是什么? 用于导气和冷凝回流(或冷凝器) 5.为什么导管末端不插入液面下? 溴化氢易溶于水,防止倒吸。
CH3 |
O 2N
CH3 | NO2
+ 3HNO3
浓硫酸 100℃
| NO2 2,4,6-三硝基甲苯
+ 3H2O
—CH3对苯环的影响 使取代反应更易进行
简称三硝基甲苯,又叫TNT
是一种淡黄色针状晶体,不溶于 水,不稳定,是一种烈性炸药
阅读课本P38实验2-2以下的内容
思考: 1.甲苯与硝酸的反应和苯与硝酸的反应有 什么不同? 2.比较苯和甲苯与KMnO4溶液的作用,以 及硝化反应的条件产物等,你从中得到什么 启示?
2.比较苯和甲苯与KMnO4溶液的作用,以及硝 化 反应的条件产物等,你从中得到什么启示?
比较苯和甲苯结构的异同点, 推测甲苯的化学性质. 3.化学性质
10第十章 芳香族化合物
![10第十章 芳香族化合物](https://img.taocdn.com/s3/m/c12f8f0479563c1ec5da71a7.png)
O
H3C
CH3 + 2 CHO
CHO
O
O
2 H3C
H+
O
CHO CHO
6
1865年 提出摆动双键学说
CH3
CH3
CH3
CH3
7
4、芳香性的解释
(1)杂化轨道理论的解释:
H
H
H
H
H
H
组成苯环的六个碳分别是SP2杂化,共平面,六个P轨道垂直于
六个碳组成的平面,形成π66,其离域能为152KJ/mol,体系稳
48
COOH
Na/NH3(l), C2H5OH
COOH
CH3
CH3
Na/NH3(l), C2H5OH
环上取代基对反应的影响
49
经伯奇还原,制备,不饱和酮
OCH3
Li, NH3(L), C2H5OH
OCH3
HCl, H2O
OH
O
50
5、苯环侧链烃基的反应
(1)卤代反应
活性:α-H > β-H β-H与普通烃基上的H相似
定,能量低,不易开环(即不易发生加成、氧化反应)
8
(2)分子轨道理论的解释 苯的芳香性是由于苯存在一个封闭的共
轭体系引起的。 P448-449
9
(3)共振论对苯分子结构的解释
共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构 的共振杂化体:
贡贡贡贡
+ + -
-
10
(4)从氢化热数据解释
环己烯 环己二烯 环己三烯 苯
CH3
Br2/ Fe
C2H5
CH3
C2H5
+
CH3
CH3 Br
芳香烃
![芳香烃](https://img.taocdn.com/s3/m/0fdc2183cc175527072208ac.png)
H || —C—C— || H
C
| —C—C
× |
C
思考:产物是什么?
CH3 | CH3—CH—
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
KMnO4/H+
| CH3
CH2—R
思考:产物是什么?
CH3 | CH3—CH—
C| H3
CH3 |
—C—CH3 |
HOOC
KMnO4/H+
|
| CH3 CH2—R
稠环芳烃:苯环之间通过共用苯环的若干环边
而形成
萘(C10H8)
蒽(C14H10)
三、芳香烃的来源及其应用 1、芳香烃主要来源:
煤高温干馏后得到焦炭、煤焦油、粗氨水、粗苯和焦炉气。将煤焦油 分馏,便可获得芳香烃。现代工业生产,芳香烃主要来源于石油化学工业 中的催化重整和裂化
2、芳香烃的应用:
在芳香烃中,作为基本有机原料应用最多的是苯、乙苯和对二甲苯等 苯是生产本分、硝基苯、苯胺、环己烷、二氯苯、氯苯、苯乙烯等重 要有机化合物的原料。通过这些有机化合物又可生产多种合成树脂、合成 纤维、染料、医药、洗涤剂、合成橡胶、炸药等
❖ 2、通式:CnH2n-6(n≥6)
❖ 3、特点:
❖ (1):苯环上的取代基必须是烷基(CnH2n+1 )。(2):分子中只含 有一个苯环,
❖ (3):分子组成相差n个CH2
二、苯的同系物
苯的几种同系物的结构简式
C| H3
甲苯(C7H8)
C| H2CH3
C| H3
H3C C| H3 CH3
乙苯( C8H10)
第二课时
❖苯的同系物
芳香族化合物
历史含义:具有香味的物质
3.2.2芳香烃的来源与应用(课件)高二化学(苏教版2019选择性必修第三册)
![3.2.2芳香烃的来源与应用(课件)高二化学(苏教版2019选择性必修第三册)](https://img.taocdn.com/s3/m/b2fff216e418964bcf84b9d528ea81c758f52e28.png)
二、苯的同系物及性质
取代反应 2、硝化反应:
浓硫酸 +HNO3 30 ℃
+H2O 或
+H2O
浓硫酸 +HNO3 60 ℃
+H2O
与苯相比,甲苯较易发生取代反应,这是甲基对苯环影响的结果。
二、苯的同系物及性质
浓硫酸 +3HNO3 100 ℃
+H2O
2,4,6-三硝基甲苯 (俗称:TNT)
不溶于水的淡黄色 晶体,烈性炸药。
C.邻二甲苯和液溴在光照下的取代产物可能
D.甲苯和氯气在光照条件下生成的一氯代物只有一种
谢谢观看
THБайду номын сангаасNKS
苯 甲苯 二甲苯
石油催化重整:苯、甲苯、二甲苯
一、芳香烃的来源及应用
2、应用:
合成橡胶
染料
农药
合成炸药 医药
一、芳香烃的来源及应用
生活息息相关
呼出的烟气:含有超量的芳 香烃,对人体有危害!
房子装修:含有超量的芳香烃!
典例解析
例1 芳香烃最初来源于煤,通过煤的干馏获得,下列有关煤的综合利用 的有关说法正确的是( B ) A.干馏是将煤在空气中加强热使其分解的过程,为化学变化 B.煤焦油通过蒸馏分离的苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽都属于芳香烃 C.B为CH3OH时,原子利用率达不到100% D.萘、蒽和酚类物质都含有苯环, 属于芳香烃
【实验】 苯及其同系物与酸性高锰酸钾溶液
苯 甲苯 对二甲苯
苯 甲苯 对二甲苯
紫红色 不褪去
苯 甲苯 对二甲苯
紫红色褪去
二、苯的同系物及性质
苯的同系物中,不管侧链多长,只要侧链中直接与苯环相连的 碳原子上有氢原子,就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,且无论侧 链上有多少个C,每个侧链最终被氧化为一个“—COOH”。
人教版选修5高二化学章节验收《222苯的同系物 芳香烃的来源及其应用》(共12页、word版、含答案点拨)
![人教版选修5高二化学章节验收《222苯的同系物 芳香烃的来源及其应用》(共12页、word版、含答案点拨)](https://img.taocdn.com/s3/m/e967abdc360cba1aa811da25.png)
2-2-2苯的同系物芳香烃的来源及其应用一、选择题1.(2012·试题调研)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.酸性KMnO4溶液D.在空气中点燃答案:C点拨:苯和苯的同系物的共同性质:①与液溴或硝酸在催化剂作用下发生取代反应;②在空气中燃烧且现象相似;③与H2能发生加成反应。
不同点:苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化,而苯不能。
2.用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的1个氢原子,所得芳香烃产物的数目为()A.3 B.4C.5 D.6答案:D点拨:烷基的通式为C n H-2n+1,M=43;由12n+2n+1=43,解得:n=3,C3H7—的烃基有两种:CH3—CH2—CH2—、,它们分别可取代苯环上的邻、间、对位的氢原子。
故应有6种产物。
3. 有机物中碳和氢原子个数比为3:4,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。
其蒸气密度是相同状况下甲烷密度是7.5倍,在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。
该有机物可能是()答案:B4.间二甲苯苯环上的一个氢原子被-NO2取代后,其一元取代产物的同分异构体有()A.1种B.2种C.3种D.4种答案:C点拨:判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时,通常采用“对称轴”法。
即在被取代的主体结构中,找出对称轴,取代基只能在对称轴的一侧,或是在对称轴上而不能越过对称轴(针对一元取代物而言)。
如二甲苯的对称轴如下(虚线表示):邻二甲苯(小圆圈表示能被取代的位置),间二甲苯,对二甲苯。
因此,邻、间、对二甲苯苯环上的一元取代物分别有2、3、1种。
5.下列变化属于取代反应的是()A.苯与溴水混合,水层褪色B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色C.甲苯制三硝基甲苯D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷答案:C6.下列说法不正确的是()A.芳香烃主要来源于分馏煤焦油和石油的催化重整B.苯的同系物均可被酸性高锰酸钾溶液氧化C.含苯环的烃都是芳香烃D.用分子筛固体催化剂工艺生产乙苯,可大幅度降低对环境的污染,同时提高环境效益答案:B7.结构简式为:的烃,下列说法正确的是()A.分子中至少有6个碳原子处于同一平面上B.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上C.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上D.分子中至少有14个碳原子处于同一平面上答案:C点拨:在苯分子中12个原子共同构成一个平面正六边形。
”芳香烃”是否存在于天然资源中?
![”芳香烃”是否存在于天然资源中?](https://img.taocdn.com/s3/m/0e8705623069a45177232f60ddccda38366be170.png)
”芳香烃”是否存在于天然资源中?一、"芳香烃"的定义和特性- 什么是芳香烃?芳香烃是一类化学物质,由若干个苯环或相似的环组成。
它们具有特殊的香气和稳定性,因此被广泛用于许多行业,如化妆品、香水、塑料制品等。
- 芳香烃的特性芳香烃具有高度的稳定性,并且在化学反应中比较难被破坏。
它们的分子结构很坚固,不容易与周围环境发生反应。
这使得芳香烃在广泛的应用中非常有价值。
二、天然资源中的芳香烃- 来源于石油石油是主要的芳香烃来源之一。
许多石油产品,如汽油、柴油、润滑油等中都存在着芳香烃。
这些芳香烃通常来自于石油中的苯、甲苯、二甲苯等化合物。
- 植物中的芳香烃一些植物中也存在着芳香烃。
例如,薄荷、薰衣草等植物中的精油中含有大量的芳香烃。
这些植物提取物用于制作香水、芳香剂等产品,给人们带来怡人的香气。
- 其他天然来源除了石油和植物,还有一些其他天然来源中也存在芳香烃。
例如,一些昆虫体内的挥发性化合物就是芳香烃。
这些化合物在昆虫的性吸引和警示等方面起着重要的作用。
三、芳香烃的应用领域- 化妆品行业芳香烃是化妆品中常见的成分之一。
它们不仅能够赋予产品独特的香气,还能起到保湿、抗氧化等功效。
在化妆品中使用芳香烃能够提升产品的品质,给人带来愉悦的感受。
- 香水制造业芳香烃是香水的主要成分之一。
不同的芳香烃通过不同的配方可以制造出不同风格的香水,满足人们对于香气的多样化需求。
香水中的芳香烃能够给人带来强烈的感官体验。
- 塑料制品芳香烃在塑料制品的生产过程中扮演着重要角色。
它们能够提供塑料材料所需的稳定性和耐用性。
同时,芳香烃还可以赋予塑料制品特殊的香气,使其在使用过程中更加宜人。
四、芳香烃的环境影响与问题- 环境污染由于芳香烃具有高度稳定性,它们在环境中不易降解,容易积累,进而对生态系统产生不良影响。
特别是当芳香烃被随意排放或未经合理处理时,会对空气、土壤和水资源造成污染。
- 健康风险长期接触高浓度的芳香烃可能对人体健康产生负面影响。
【原创课件】芳香烃的来源和应用gyb
![【原创课件】芳香烃的来源和应用gyb](https://img.taocdn.com/s3/m/05832d6ca300a6c30d229f5e.png)
5、写出C8H10的含苯环的同分异构体的结构简式
6、甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,
D 能得到的有机物种数为(
)
A、3种 B、4种
C、5种
D、6种
H
H ︳︳
√–C–C– ︳︳ H
C
× ︳
–C–C ︳ C
2、试着写一下产物
C︳H3 CH3–CH–
C︳H3 C︳H3 –C︳–CH3
︳ CH3 CH2–R
KMnO4/H+
HOOC ︳
C︳H3
HOOC–
–C︳–CH3 ︳ CH3
COOH
b.取代反应(卤代和硝化)
C| H3
+ 3HNO3
O2N
浓硫酸
芳香烃的来源和应用
二、芳香烃的来源和应用
1、来源 最初——煤焦油中(煤的干馏) 现代化工生产——石油的催化重整和裂化
2、用途 ①应用最多的基本原料:苯、乙苯、二甲苯 ②合成炸药、染料、药品、农药、合成材料等
3、苯的同系物 ①结构特点: 一个苯环 侧链是烷烃基
②通式:CnH2n-6(n≥6)
1、下列有机物属于芳香烃的是 ②③④⑧⑨ ,
100℃
C| H3 NO2
苯环受–CH3影 响更易被取代
+ 3H2O
|
NO2 2,4,6—三硝基甲苯 三硝基甲苯(TNT)
黄色烈 性炸药
甲苯氯代
+ Cl2 Fe
苯环上的H
Fe 光照
+ Cl2
侧链上的H
+ HCl + HCl
c.加成反应
Ni
+ 3H2 △
*工业制乙苯、异丙苯
+ CH2=CH2
芳香烃结构及芳香性
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芳香性与非芳香性
总结词
芳香性化合物和非芳香性化合物的结构特征 和性质存在显著差异。芳香性化合物具有特 殊的稳定性、反应性和电子云分布,而非芳 香性化合物则不具备这些特性。
详细描述
芳香性化合物和非芳香性化合物的结构特征 和性质存在显著差异。芳香性化合物具有特 殊的稳定性,其分子中的π电子可以自由移动, 形成大π键,使得分子更加稳定。此外,芳香 性化合物在化学反应中表现出特殊的反应性, 如亲电取代反应、加成反应等。而非芳香性
芳香烃的核心结构是苯环 ,由六个碳原子以sp²杂 化形成的闭合环。
取代基
苯环上可以连接不同的取 代基,如烷基、卤素、羟 基等。
键长和键角
苯环上的碳碳键长和键角 相对固定,分别为1.40埃 和120°。
芳香烃的来源
天然来源
一些芳香烃如苯、甲苯等存在于天然物质中,如石油、煤焦 油等。
合成来源
许多芳香烃是通过化学合成方法制备的,如通过烷基化、酰 化等反应合成。
05 芳香烃的应用
工业应用
燃料添加剂
芳香烃可作为燃料添加剂, 提高燃料的燃烧效率,减 少污染物排放。
高分子材料
芳香烃是合成高分子材料 如聚乙烯、聚丙烯等的单 体,广泛应用于塑料、合 成纤维等领域。
橡胶工业
芳香烃可用于合成橡胶, 如丁苯橡胶、丁腈橡胶等, 提高橡胶的性能。
医药应用
药物合成
芳香烃在药物合成中具有重要作用,可用于合成 多种药物,如抗生素、镇痛药等。
苯的衍生物
总结词
苯的衍生物是指分子中苯环被其他基团取代或苯环上增加其他环系的化合物,其结构特点是具有更复 杂的分子结构。
芳香烃的来源与应用
![芳香烃的来源与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/706af1a36394dd88d0d233d4b14e852459fb3950.png)
生物活性
生理作用
某些芳香烃在生物体内具有生理活性, 如苯可引起白血病。
药理作用
一些芳香烃化合物具有药理活性,如 某些抗癌药物。
03 芳香烃的应用
化工原料
01
02
03
塑料和合成橡胶
芳香烃是生产塑料和合成 橡胶的重要原料,如苯乙 烯、丁二烯等。
染料和颜料
许多染料和颜料是由芳香 烃合成的,如苯胺、苯酚 等。
农药和杀虫剂一些农药和杀虫剂源自含有 芳香烃成分,如苯酚、苯 胺等。
燃料添加剂
汽油添加剂
一些汽油添加剂中含有芳香烃,如甲 基叔丁基醚(MTBE),可以提高汽油的 辛烷值。
柴油添加剂
柴油添加剂中也可能含有芳香烃,以 提高柴油的燃烧效率。
药物合成
抗生素
一些抗生素的合成过程中需要使用芳香烃,如青霉素、头孢菌素等。
少皮肤接触。
佩戴呼吸器
使用防毒呼吸器,以减 少吸入芳香烃的风险。
定期检测
定期对工作环境进行芳 香烃检测,确保工作场
所安全。
合理通风
保持工作场所的良好通 风,降低空气中芳香烃
的浓度。
05 芳香烃的未来发展
新来源的开发
01
煤焦油
煤焦油中含有丰富的芳香烃,通过进一步分离和提纯,可以获得高纯度
的芳香烃。
02 芳香烃的性质
物理性质
溶解性
芳香烃通常不溶于水,但可溶于有机溶剂。
沸点
芳香烃的沸点较高,且随相对分子质量的增 加而升高。
密度
芳香烃的密度一般比水小,但比大多数有机 溶剂大。
化学性质
取代反应
氧化反应
芳香烃中的氢原子可被其他基团取代。
芳香烃在空气中易被氧化,生成氧化 物。
脂肪烃和芳香烃的命名
![脂肪烃和芳香烃的命名](https://img.taocdn.com/s3/m/84a2a322a200a6c30c22590102020740bf1ecd58.png)
脂肪烃和芳香烃的命名
【原创版】
目录
1.脂肪烃和芳香烃的定义与特点
2.脂肪烃和芳香烃的命名由来
3.脂肪烃和芳香烃的来源与用途
4.脂肪烃和芳香烃的区别
5.结论
正文
一、脂肪烃和芳香烃的定义与特点
脂肪烃和芳香烃都是有机化合物,它们是烃类化合物的两个主要类别。
脂肪烃是指那些具有脂肪族化合物基本属性的碳氢化合物,其分子中碳原子间连结成链状的碳架,两端张开而不成环的烃,叫做开链烃,简称链烃。
而芳香烃是指含有芳香基的烃类,芳香基包括苯基、萘基、蒽基等。
芳香烃的分子中一定含有苯环结构。
二、脂肪烃和芳香烃的命名由来
脂肪烃和芳香烃的命名来源于它们分子中的结构特点。
脂肪烃之所以被称为脂肪烃,是因为其分子结构类似于动物脂肪,而芳香烃之所以被称为芳香烃,是因为它们分子中具有苯环结构,具有香味。
不过,仅凭气味并不准确,但芳香族化合物的名称仍被沿用下来。
三、脂肪烃和芳香烃的来源与用途
脂肪烃主要来源于石油,其用途广泛,包括作为发动机燃料,化工原料等。
而芳香烃主要来源于煤炭的干馏,主要用途是做溶剂和化工原料。
四、脂肪烃和芳香烃的区别
脂肪烃与芳香烃的主要区别在于它们的分子结构。
脂肪烃的分子中不一定含有苯环,而芳香烃的分子中一定含有苯环。
此外,由于它们的不饱和程度不同,所以它们没有通式。
五、结论
脂肪烃和芳香烃是烃类化合物的两个主要类别,它们具有不同的分子结构,不同的来源与用途。
有机化学课件第六章芳香烃
![有机化学课件第六章芳香烃](https://img.taocdn.com/s3/m/91ebeeb4f605cc1755270722192e453610665bd4.png)
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。
芳香烃来源与应用
![芳香烃来源与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e5eef4afb9f67c1cfad6195f312b3169a451ea1c.png)
质,长期接触会增加患癌症的风险。
免疫毒性
02
芳香烃能够影响人体的免疫系统,降低抵抗力,容易感染疾病。
生殖毒性
03
长期接触芳香烃可能导致男性精子数量减少、女性月经紊乱等
问题,影响生殖健康。
防治措施
加强监管
政府应加强对涉及芳香烃企业的监管力度,严格 限制排放标准,从源头上减少污染。
替代品研发
鼓励和支持企业研发低毒或无毒的替代品,减少 对芳香烃的依赖。
芳香烃可用于生产橡胶,如丁 苯橡胶、丁腈橡胶等。
涂料和染料
芳香烃可用于制造涂料和染料 ,如油漆、油墨和纺织染料等
。
农药和医药中间体
芳香烃是农药和医药生产中的 重要中间体,如苯磺酸、苯胺
等。
医药工业
药物合成
许多药物分子中含有芳香 烃结构,如阿司匹林、布 洛芬等。
诊断试剂
芳香烃可用于制造诊断试 剂,如放射性标记的芳香 烃化合物。
生物活性分子
芳香烃可以作为生物活性 分子,如某些激素和神经 递质。
农业
农药
肥料添加剂
一些芳香烃化合物可用作农药,如除 草剂、杀虫剂和杀菌剂。
芳香烃可以作为肥料添加剂,提高肥 料的利用率和效果。
植物生长调节剂
某些芳香烃化合物具有植物生长调节 作用,可以促进或抑制植物生长。
04 芳香烃的危害与防治
对环境的危害
稠环芳香烃
总结词
稠环芳香烃是指苯环稠合在一起的芳香烃,具有多个苯环。
详细描述
稠环芳香烃主要包括苊、芴、芘等,主要来源于煤和石油的 加工和燃烧,具有较高的致癌性和毒性,因此受到严格限制 。
03 芳香烃的应用
化学工业
01
02
芳香烃
![芳香烃](https://img.taocdn.com/s3/m/e6a02cd1f90f76c661371a92.png)
H H
H H H
现代杂化理论: SP2杂化,大键(离域),共 轭体系,离域能为 150kj/mol, 而一般有机反 应活化能仅 60 ~80kj/mol,由于共轭能远大于 有机化学反应的活化能,故破坏共轭体系的亲 电加成与氧化反应均很难。 苯环结构的稳定性亦可用其氢化热数据来 进一步证明 : 环己烯 /环己二烯 /苯分别加氢 , 产物都是环己烷, 氢化热数据分别为: 119.7/-213.5/208.4kj/mol( 苯氢化热远小于 环己烯氢化热的三倍, 其差值150即是共轭能,9.7-208.4=150.7KJ/mol
凯库勒苯的结构学说的局限性:
凯库勒式不能解释苯为什么具有特殊 稳定性; 不能解释苯为什么表现出难加成、易 取代的化学特性; 不能解释苯的几何结构
苯结构的近代概念
H
碳原子都是sp2杂 化 六个碳原子和六个 氢原子都在同一平 面上 六个碳原子组成一 个正六边形 碳碳键长完全相等 (0.140nm) 所有键角都是120º
4.1 分类和来源 芳香烃指芳香族碳氢化合物,简称为芳 烃。“芳香”二字最初是指从天然树脂、香 精油中得到的一些有香味的物质。由于这类 物质都含有苯环,因此,当时把具有苯环一 类的化合物统称为芳香族化合物,后来发现, 某些不含苯环的物质也具有香味(乙酸乙酯 等),而有些含苯环的物质亦有难闻气味。 “芳香族化合物”的名称虽然沿用下来,但 现在实际意义已经改变,“芳香性” 指其特殊 的化学性质。 现在我们所说的芳香族化合物,是指符 合Hü ckel 4n+2规则具有苯环结构或非苯环结 构的衍生物。
究竟是谁最先提出苯环结构
华东理工大学 焦家俊
凯库勒苯的环状结构基于如下实验事实: 1.芳香性化合物,较脂肪族中相应化合物含较多的 碳; 2.在芳香族化合物中也存在着为数很多的同系物; 3.最简单的芳香性化合物,至少含有六个碳原子; 4.芳香族化合物的所有衍生物,表现某些同族的特 点,在进行一些较激烈的反应后,主要产物仍至 少含有六个碳; 5.苯只有一种一元取代物和一种邻位二元取代物。
芳香烃的来源与应用
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3、苯的同系物化学性质
①氧化反应 实验:课本P52观察与思考 实验:课本P52观察与思考 P52 甲苯+ 甲苯+高锰酸钾酸性溶液 二甲苯+ 二甲苯+高锰酸钾酸性溶液 用力振荡, 用力振荡,必要时加热 现象: 现象:紫红色褪去
| —C—H |
酸性高锰OH |
鉴别苯与苯的同系物
结构要求:苯的同系物中, 结构要求:苯的同系物中,与苯环直接相连的 碳原子上一定要连有氢原子。 碳原子上一定要连有氢原子。
H | —C—H | H H | | —C—C— | | H CH3 | —C—CH3 | CH3
×
HOOC |
CH3 CH3 | | —C—CH3 KMnO4/H+ | CH3 | CH2—R
写出下列过程的方法,并指出是物理变化 写出下列过程的方法 并指出是物理变化 还是化学变化
煤制取煤焦油: 干馏 煤制取煤焦油 煤焦油中提取苯: 煤焦油中提取苯 分馏 石油中制石油气: 石油中制石油气: 分馏 石蜡制汽油: 石蜡制汽油 裂化 煤油制乙烯: 煤油制乙烯 裂解
脂肪烃与芳香烃的比较 烃 烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 碳碳键结构特点
P52调查研究 重要有机化合物的原料 P52调查研究
苯
苯酚 硝基苯 苯胺 环己烷 二氯苯 氯苯 苯乙烯 ……
合成树脂 合成纤维 合成塑料 染料 医药 洗剂剂 炸药 ……
一、芳香烃的性质 (一)苯的同系物 1、定义:只有一个苯环,苯环上氢原子被烷基 、定义:只有一个苯环 一个苯环, 代替而得到的芳烃。CnH2n-6
B)
CH3 | CH2CH3 | CH3 | H3C H3C CH3 | CH3 CH3 | CH3
| CH3
甲苯(C7H8) 乙苯( C8H10) 对二甲苯(C8H10) 六甲基苯 甲苯(C 乙苯( 对二甲苯(C (C12H18)
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思考: 苯与联苯互为同系物吗? 不是。
3.芳香烃的来源与应用 起初源于:煤焦油。
现代来源: 石油化学工业中的催化重整和裂化。 有机原料应用最多的芳烃: 苯、乙苯、对二甲苯等。
归纳整理——烃的分类 烷烃 饱和烃
链烃 饱和链烃 不饱和链烃 烃 脂环烃 烷烃 烯烃 炔烃
环烷烃
烃 不饱和烃 烯烃 炔烃 芳香烃
物理性质: 难溶于水,密度比水小 化学性质: 苯环性质: 烷基性质: 共同性质: 特殊性质: 卤代反应、硝化反应、磺化反应、加成反应 卤代反应
氧化反应(燃烧) 某些还可以被酸性高锰酸钾氧化。
“芳香族化合物” 很早之前,人们从天然的香树脂、香精油中提取出一些具 有香味的物质。 随着研究的深入,人们发现这些物质中多数含有苯环,并 将其命名为“芳香族化合物”。
C.4、6、4
B.2、3、4
D.4、3、5
2.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是( D )
3. 在 CH3-
-CH=CH-C=C-CH3 分子中,处于同一
平面上的碳原子数最多有___ 12 个,最少有___ 8 个。:
9 处于同一平面上的碳原子数最少有__个。
CH3 CH3
小心联苯结构!
由于习惯,“芳香族化合物”的名称仍被沿用,用于表 示含苯环的有机物。(芳香族化合物并不一定具有芳香气味)
二、芳香烃
1.定义:分子中含有一个或多个苯环的烃类,简称芳烃。
CH3
①单环芳烃(只含一个苯环),如
2.分类:
②多环芳烃(含两个或两个以上苯环)
CH3
如:
—
联苯(C12H10)
蒽(C14H10)
萘(C10H8) 稠环芳香烃
+ 3HNO3
浓硫酸 100℃
+ 3H2O
2,4,6—三硝基甲苯
三硝基甲苯
TNT
不溶于水的淡黄色针状晶体 烈性炸药
能与氯气发生取代反应吗? CH2Cl | (似甲烷) +Cl2 CH3 | Cl (似苯)
甲苯还能与氢气发生加成反应,你能写出反应的方程式吗?
CH3
催化剂
CH3
+ 3H2
△
苯的同系物性质小结
2、如何鉴别苯、对二甲苯、己烯、四氯化碳?
甲烷 球棍 模型 空间 构型 正四面体
最多3原子共面
乙烯
乙炔
苯
平面型
直线型
平面型
1. CH3CH2CH CH C CH 分子中含有四面体结构的碳 原子数为a,在同一直线上的碳原子数为b,一定在同一平面上 的碳原子数为c,则a、b、c分别为( A ) A.2、3、5
如:
—CH3
—CH2—CH3
甲苯(C7H8) 2. 苯及其同系物的通式: 思考:
乙苯(C8H10) CnH2n-6 (n≥6)
CH3
(1)请写出C8H10所有含苯环的同分异构体。 所写物质苯环上的一氯代物各有多少种?
CH3 (2)根据苯的性质,你能推测苯的同系物的性质吗? 对二甲苯(PX)
实验: 苯 +溴水
+酸性 高锰酸钾
甲苯 溴水不褪色 酸性高锰酸钾 溶液褪色
乙苯
溴水不褪色 酸性高锰酸钾 溶液不褪色
溴水不褪色
酸性高锰酸钾 溶液褪色
KMnO4(H+)
—CH2—CH3
3.苯的同系物的化学性质 (1) 氧化反应 A、燃烧 B、能使酸性高锰酸钾溶液褪色 反应机理:
条件: 与苯环直接相连的碳上连有氢原子。 下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的是 ( AB ) A.
苯(C6H6) 甲苯(C7H8) 乙苯(C8H10) 1,4-二甲苯( C8H10)
观察以上有机物的结构,它们有什么共同特点?
只有一个苯环,且苯环上的氢原子被烷基代替。 观察以上有机物的分子式,它们有什么规律? 相差一个或多个CH2原子团。 它们的关系——互为同系物。
一、苯的同系物
1.定义:只有一个苯环,并且苯环上的氢原子被烷基代替而得 到的烃。
—CH2—CH3
CH3
B.
CH —CH3
CH3
C.
C —CH3
CH3
D.
CH3
CH2
CH CH3
CH3
练习2
CH3 COOH
KMnO4(H+)
CH3 COOH
KMnO4(H+)
(2)取代反应 苯的硝化: CH3 | 甲苯硝化:
+ HNO3
浓硫酸 50-60℃ O2N
—NO2 + H2O
CH3 | NO2 | NO2
如环烷烃
环烃芳香烃Fra bibliotek苯及其同系物
多环、稠环芳烃 其它芳烃
练习
1、 ①
CH
—OH
②
—CH3
③
—CH3 —CH3
CH2
④
⑤
⑥
⑦
—OH
①②③④⑥ ; (1)下列有机物属于芳香族化合物的是____________ ②③④⑥ (2)下列有机物属于芳香烃的是_____________ ;
②③ (3)上述有机物中互为同系物的是__________ 。