第5章芳烃芳香性

C H 3
苯基 (Ph）
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苯甲基 (苄基)
2-甲苯基 3-甲苯基 4-甲苯基 邻甲苯基 间甲苯基 对甲苯基
第5章芳烃芳香性
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一. 芳烃的构造异构和命名
2）简单芳烃的命名
•简单的芳烃以苯环为母体，烷基作为取代基，称“某苯”
CH3
CH3 CHCH3
NO2
Cl
甲苯
异丙苯
硝基苯
氯苯
二取代苯的3个异构体:
偏三甲苯
（1,2,3- 三甲苯） （1,3,5-三甲苯） （1,2,4-三甲苯）
CH2CH3
CH2CH2CH3 • 选取最简单的取代基为1位，
CH3(CH2)3
将其它取代 基位号按尽可能
1–2乙021/基3/11–2–丙基–5–丁基苯第5章芳小烃芳的香性方向循苯环编号。 7
一. 芳烃的构造异构和命名
SO 3H NO2
H
X
第5章芳烃芳香性
图 5.4 芳环上亲电取代反应的类型
烷基化
R 酰基化
O
CR
14
三、单环芳烃的化学性质
1) 卤化
H + B r 2
F e
△
B r + H B r
注意：
(75%)
（1）卤化通常用Cl2、Br2；
（2）催化剂可用Fe粉或FeX3；
（3）若反应条件强烈，可得到二取代产物。 Cl
第5章芳烃芳香性
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四 单环芳烃的化学性质
(2)若反应条件强烈，可得二元取代产物。
SO3H
+
H2SO4 SO3
200-230 0C
问题：为什么没有邻、对位产物？
SO 3H
+ H2SO4
SO 3H
应用: (1)鉴别芳烃、苯（现象：溶于H2SO4，不分层）；
(2) 有机合成中 “占位”,如：
O H
H 2 S O 4
二 苯的结构
3）苯具有平面结构，苯分子中碳碳键键长完全等同。 （0.140nm）
杂化轨道理论解释：
C：sp2
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第5章芳烃芳香性 形成离域大π键 10
二 苯的结构
苯的分子模型
图 5.1 苯分子的轨道结构
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第5章芳烃芳香性
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二 苯的结构
共振理论解释： 苯的真实结构是以下极限结构式的共振杂化体：
SO3H
+ H2SO4
+ H2O
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第5章芳烃芳香性
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四 单环芳烃的化学性质
•苯与发烟硫酸则在室温下即生成苯磺酸
SO3H
+H2SO4•SO3
+H2SO4
注意：(1)反应通常可逆，利用这一性质，可将-SO3H 从苯环上去掉。
SO 3H + H2O 180℃
+ H2SO4
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（2）在苯环中，由于形成了闭合环状共轭大π键，
使苯环稳定性增加
反应中总是苯环结构保持不变，
易发生取代，不易加成。
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第5章芳烃芳香性
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三、单环芳烃的化学性质
1 芳环上亲电取代反应
当芳环与亲电试剂作用时的发生取代反应----亲电取代
反应：
+EY
E +HY
硝化 卤化
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磺化
第五章 芳烃 芳香性
第 五 章 主要内容
一. 芳烃的构造异构和命名 二. 苯的结构 三. 单环芳烃的化学性质 四. 苯环上亲电取代反应的定位规则 五. 稠环芳烃 六.芳香性
第5章芳烃芳香性
概况 芳烃一般是指含有苯环结构芳香族化合物。
芳烃的分类：
CH3
(1) 单环芳烃
Cl
CH3CHCH3
CH3 CH3
甲苯 氯苯 异丙(基)苯 邻二甲苯
(2) 多环芳烃 (3) 稠环芳烃
联苯
CH2
二苯基甲烷
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萘 蒽 第5章芳烃芳香性
菲
3
一. 芳烃的构造异构和命名
1 构造异构
当苯环侧链上的碳原子为3个以上时，产生构造
异构：
CH2CH2CH3
C H 3C H C H 3
丙苯
异丙苯
当苯环上连有2个以上的取代基时，则产生位置异
（共振理论要点：结构上相近和能量相同的极限结构式 参加共振，则其共振杂化体最稳定。
所以，在苯中的碳碳键，既不是单键，也不是双键，
而是介于单双键之间，六个碳碳键完全相等。
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第5章芳烃芳香性
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三 单环芳烃的化学性质
苯结构特点： （1）苯环平面上下，有π电子云，是富电子基
可以与缺电子基团，即亲电试剂作用；
Cl
+ Cl 2 FeCl3
Cl Cl
+
Cl
问题202：1/3/1为1 什么间位产物很第少5章？芳烃芳香性邻用二途氯：苯制备卤对代二苯氯。苯15
三、单环芳烃的化学性质
2）硝化
+
HNO3
H2SO4
50℃
NO 2
+ H2O
注意： 若反应条件强烈，可得多元取代物。
NO 2 发烟 H2SO4 浓 HNO3 90℃
3）复杂芳烃的命名
命名时，通常以烃链为母体，以苯作为取代基。
CH3CH2CH CHCH3 CH3
CH3 C CHCH3
2–甲基–3–苯基戊烷
2–苯基–2–丁烯
PhC CH
苯乙炔
CH2
二苯基甲烷
2021/3课/11 堂练习：P153 习第题5章芳5烃.芳3香性
CH2 Cl
苄基氯
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二 苯的结构
结构特点：
NO 2
NO 2
发烟 H2SO4 浓 HNO3
110℃,5天
NO 2
O 2N
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问题：为什么 邻、对位产物很少？
NO 2
第5章芳烃芳香性
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三、单环芳烃的化学性质
硝化反应主要用途：
（1）制备硝基芳烃。 （2）鉴别苯和芳烃（现象：溶于酸中，产物一般为黄 色油状液体）。 3）磺化
•苯与浓硫酸的反应速度很慢.
Br2
1）苯只产生一种一元取代物（C6H6
C6H5Br)
Fe
苯中各个氢原子都是等同的；
2）苯起取代反应，而不起加成反应，苯环稳定性高；
如
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Pt + H2
+ 3H2
Pt
第5章芳烃芳香性
△ H= -119.3kJ/mol
估计：3×（-119.3）= -357.9kJ/mol
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实测：-208.5kJ/mol
构, 二取代苯有3个异构体。
CH3
CH3
CH3
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C H第5章3芳烃芳香性
CH3
4
CH3
一. 芳烃的构造异构和命名
2 命名
1）芳基 P152
芳基：芳烃去掉一个H原子后所剩余的部分。
苯基(phenyl)可用C6H5－, Ph－表示； 芳基(aryl)可用Ar－。
C H 2
C H 3
C H 3
CH3
CH3
CH3
CH3
1,2–二甲苯
1,3–二甲苯
邻二甲苯
2021/3o/1–1 二甲苯
间二甲苯
m第–5章二芳烃甲芳香苯性
CH3
CH3
1,4–二甲苯 对二甲苯
p–二甲苯 6
一. 芳烃的构造异构和命名
多取代苯： CH 3 CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
连三甲苯
均三甲苯
O H
B r
2 m o lB r2