芳香烃的分类和命名
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5.芳香烃
H2SO4 (浓) 95℃
CH3
＞
NO2
NO2
＞
30℃
NO2
+ HO-NO2
58%
+
CH3
38%
反应历程
硝鎓离子的生成： HO
NO2+ +
NO2 +2 H2SO4
H NO2 HSO4-
H3O+ + NO2+ + HSO4NO2 + H2SO4
Step 1:硝鎓离子进攻
Step 2: 失去质子
3.磺化：与浓硫酸在一定温度下发生反应。
该类基团为致钝基团，即含有此类定位基团的芳环在 进行二元取代时，反应的活性降低。（不容易进行反应）
该类基团及活性次序为：
+ N(CH3)3 ＞ NO2 ＞ CN ＞ SO3H ＞
O CH ＞
O C OH ＞ CCl3
该类基团特征是含有不饱和键或具有吸电子能力。 卤素取代基,致钝但属于邻对位定位基
5.6.2. 定位规律的解释
OH
SO3H
CHO
COOH
Cl
NH2
OH
NO2
对氯苯酚
对氨基苯磺酸 对羟基苯甲醛 对硝基苯甲酸
5.4 单环芳烃的物理性质
1.苯及其同系物一般是无色液体，不溶于水，可溶于 乙醇、乙醚等有机溶剂中，比重比水轻，一般在 0.86～0.9之间；
2.在苯的同系物中，每增加一个CH2，沸点平均升高
25～30℃，含同数碳原子的各种异构体，其沸点相差
第五章
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9
芳香烃
芳香烃的分类及命名 苯的结构 单环芳烃及其衍生物的命名 单环芳烃的物理性质 单环芳烃的化学性质 苯环的亲电取代定位效应 稠环芳烃 芳香性和休克尔规则 几种重要的单环芳烃
芳香烃总论
第八讲：芳香烃
（四）熔点 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 -25.5℃、-47.9℃ 和 13.3℃，可用低温结晶的方法
使对二甲苯分离出来。
第八讲：芳香烃
四、苯及同系物的化学性质
总体情况：苯环具有芳香性，它有特殊的稳定性，没有典型的碳碳双 键的性质，不易加成和氧化。同时苯环上的π 电子云暴露在苯环平面的
3=358.8KJ/mol，实际上苯的氢化热是208.4KJ/mol，比预计的数值低 150.4KJ/mol。 1，4-加成产物 说明苯分子具有较低的内能，分子稳定，是一种具有特殊稳定性的物质。
1，2-加成反应进程 1，4-加成反应进程 1，2-加成和 1，4-加成反应进程中的位能曲线图
1，2-加成产物 H
第八讲：芳香烃
由于烷基是供电子基团，已取代后芳环上电子云密度增大，
使得亲电取代反应更容易继续进行，最后甚至可以全部取代。
第八讲：芳香烃
四、苯及同系物的化学性质
※傅—克酰基化反应：在路易斯酸（氯化铝）催化下，芳烃与酰基化 试剂生成芳酮是傅—克酰基化反应。
酰基化试剂：酰卤、酸酐、羧酸
O
+
O C CH3
（二）Diels-Alder反应（合成环状化合物，获诺贝尔化学奖） 二、苯的电子结构
CHO （二）现代苯分子结构的价键理论观点 苯 + CHO 100% 100oC 结论：苯分子中，每个碳原子都采用 sp 杂化方式分别与 1个氢原子、 O O 2个碳原子形成σ键。6个碳原子除了通过 6个σ键连接成环外，每个碳原
1-甲基-4-丙基-2-异丙基苯 4-丙基-2-异丙基甲苯
1-甲基-3-乙基苯 3-乙基甲苯
有机化学第七章芳香烃
C H 2 C H 3 +H B r
7 6 %
注意： A、催化剂： a、路易斯酸 无水AlCl3 、SbCl5 、
FeCl3 、FeBr3 、ZnCl2 etc b、强酸 HCl 、HF、 H2SO4 、H3PO4 c、中性分子 BF3
芳环上的H原子可以被卤素、硝基、磺酸 基、烷基等取代。
1、卤代反响：芳环上的H原子被X原子所取 代的反响叫卤代反响。当有催化剂Fe或卤化铁时， 苯与X2作用生成卤苯。
+ Cl2 + Br2
Fe 或 FeCl3 55~60℃
Fe 或 FeBr3 55~60℃
+ 2Cl2 Fe 或 FeCl3
Cl
+ HCl
H
120°
H
0.1397nm
H
正六边形结构 所有的原子共平面
120°
0.1397nm
C-C 键长均为0.1397nm
H
H
C-H键长均为0.110nm
0.110nmH
所有键角都为120°
上述特征是共轭体系的特征。 所以，凯库勒构造式并未真正反映出苯的真 实构造，它存在缺陷。随着有机化学理论和技 术的开展，对苯的构造提出了许多新的观点， 如共振构造式、分子轨道理论、杂化理论等。 下面介绍杂化理论对苯构造的解释。
〔2〕按照凯库勒构造 式，苯的邻二取代物应有
X
两种异构体，但实际上只
X
X
有一种异构体。
X
〔3〕苯环有单、双键，苯环不是正六边形。
在一般情况下，碳碳双键为0.134nm ， 碳 碳单键为0.154nm。即单键、双键的键长不相等。 但根据现代物理方法测定结果说明：
A、所有碳碳键的键长均为0.139nm，即平均化。 B、碳碳键的键角为120°，即SP2杂化。 C、所有C、H原子位于同一平面。
芳香烃的分类和命名
NHCOCH3 HNO3
SO3H
NHCOCH3 NO2
SO3H
4. 傅-克(Friedel-Crafts)反应 1）傅-克烷基化反应
+ CH3CH2Cl
AlCl3 0~5oC
CH2CH3 + HCl
反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3
CH3CH2+ + H
+
CH2CH3 + AlCl4-
CH3CH2+ + AlCl4H
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。
2
E
1
2
3
三个成键轨道叠
加; 电子云均匀
分布。碳碳键长
均等。稳定。
苯的离域能= 2(+2)+4(+)-(6+6)= 2
...... 其它贡献小的极限结构
氢化热 kJ/mol
2）间位定位基（ Ⅱ类定位基）
__+NR3 __NO2 __CF3 __CCl3 __CR __COOH __COOR
O
致钝的间位定位基。
__CN
__SO3H
__CHO
• 取代基分类的结构和电子效应
[邻对位定位基]
(1) 含有未共用电子对的原子与芳环成键，形成大键 ；
(2) 含有电子的基团，例如： C C
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
5[2]芳香烃
![5[2]芳香烃](https://img.taocdn.com/s3/m/56aa32220722192e4536f6c6.png)
CH3 C H (70%)
CH3
练习： 练习：
+ (CH3)2CHCH2Cl
AlCl3
•醇和烯烃也能作烷基化剂。为什么？ 醇和烯烃也能作烷基化剂。为什么？ 醇和烯烃也能作烷基化剂
5.Friedel-Crafts酰基化反应 酰基化反应
等作用下，苯与酰卤或酸酐应， 在 AlCl3 等作用下，苯与酰卤或酸酐应， 在苯环上引入酰基： 在苯环上引入酰基：
CH3 CHCH3 H + Cl AlCl3 快 CHCH3 + HCl + AlCl3 CH3
失去质子，生成烷基苯： 第三步 失去质子，生成烷基苯：
H
+ CH3CH2CH2Cl
AlCl3 0°C
CH(CH3)2 (70%)
+ (30%)
(CH2)2CH3
H CH3 C CH2 H (30%)
重排
甲苯
氯苯 联苯
苯系芳烃 芳烃
多环芳烃
稠环芳烃
萘 蒽
非苯芳烃
二、芳烃的异构 当芳环侧链上的C原子为 个以上时 当芳环侧链上的 原子为3个以上时， 原子为 个以上时， 产生构造异构 构造异构。 产生构造异构。
C H 2C H 2C H 3
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， 当苯环上连有 个以上的取代基时， 个以上的取代基时 则产生位置异构 二取代苯有3个异构体 位置异构。 个异构体。 则产生位置异构。 二取代苯有 个异构体。
不 反 应或 难 反 应
Ar
NH2 + AlCl3
Ar
NH2 AlCl3
• 芳环上酰基化反应的应用： 芳环上酰基化反应的应用： 制备直链烷烃: 制备直链烷烃
芳香烃的命名和结构
造式。
HH
苯的凯库勒式结构 H
H 简写
HH
苯的二元取代凯库勒式结构
Cl Cl
Cl
2、苯分子的结构
实验测定：平面分子，完全对称 每一个C—C键长：0.140nm 每一个键角：1200
离域使分 闭合离域大键
子内能降
低，使体 系趋于平
-
均化，更 共轭体系
1s
1s
稳定。
C
C
1s C 苯的键 C 1s
C
芳香烃的分类
单环芳烃
–CH3 –CH=CH2
多环芳烃
多苯 代脂
-CH2-
联环
稠环
非苯芳烃
-
环戊二烯 负离子
一、单环芳烃的命名
1 以苯为母体，支 链作取代基，遵循 编号原则。
CH3
CH2CH3
CH(CH3)2
甲苯
乙苯
异丙(基)苯
CH2–CH2–CH3 3 2–CH3 1–CH3
1,2-二甲基-3-丙基苯
C
1s
1s
3、苯的稳定性 从氢化热看
H2
H=_119.5KJ / mol
3H2
H=_208.5KJ/ mol
H苯 理=3x119.5=358.5KJ / mol
H苯 实=208.5KJ / mol
苯环的离域能(共振能) 358.5
－208.5＝150.7
kJ·mol-1
凡共轭体系用传统的价键都无 法准确表示。
苯乙烯
CCH
苯乙炔
COOH 苯甲酸
CH3 CH3
–CH2–CH2–CH–CH–CH3 1 2 34 5
最先碰面原则
3,4-二甲基-1-苯基戊烷
芳香烃ppt课件
两种办法：
a.加热，将反应温度控制在100℃以上，使生成的水
沸腾离开反应体系，达到降低产物浓度；
b.使用发烟硫酸，使生成的水与发烟硫酸中的三氧
化硫结合形成硫酸，从而降低产物浓度。
亲电取代反应—傅氏反应
烷基化 酰基化
烷基化：（卤代烷烃、烯烃、醇作为烷基化试剂 ）
1)卤代烷 为烷基化 试剂
无水
CH 3C2H C2H ClAl3C lCH 3C2H C + 2H Al4Cl H
酰基化反应 在苯环中引入酰基 只能生成一元取代产物
烷基碳原子数大于2的反应中 要异构化
酰基的结构不变，不重排
烷基化反应可逆
酰基化反应不可逆
相同点：若苯环上连有强吸电子基团时，傅克反应就不会发生
B、加成反应
+ H2 Ni、加压
加热
Cl + Cl2 50 0C Cl
Cl
Cl Cl
Cl
C、氧化反应（重点）
5 6
4 3
7 8
2 1
SO3H
4-硝基-1-萘磺酸
8 7
6 5
SO 3H
1 2
3
4
α-萘磺酸
CH3
5 6
4 3
7 8
2 OH
1
5-甲基-2-萘酚
四 单环芳烃 1）苯的结构
Ph—， Ar—
CH2
苄基
2)单环芳烃的性质 ①休克尔规则 从结构上来说，具有芳香性的物质必须有一个 环闭的共轭体系，共轭体系中的原子在一个平 面上，在这个平面的上下两侧有环状离域的π 电子云，而且组成该π电子云的P电子数必须 合乎4n+2 规则，（n为0，1，2，3…整数）。
CH3
芳香烃—芳香烃的分类、命名(有机化学课件)
苯乙烯
1，2－二苯乙烯
2，3－二甲基－1－苯基－1－己烯
芳烃的命名 2.芳烃的命名
（5）苯环上连接的两个取代烷基不同时，以苯为母体，选取最简单烷基碳原子 作为1位，然后将其它烷基的位次按尽可能小的方向对苯环编号。 例
间甲异丙苯 1－甲基－3－异丙苯
对甲乙苯 1－甲基－4－乙苯
芳烃的命名 3.苯衍生物的命名
芳基 ：Ar-
苯基 : C6H5-或 Ph-
苄基:
-CH2- 或BzB-Z-
芳烃的命名 2.芳烃的命名
（1）以苯环为母体，称为某烷基苯。 例
异丙基苯
叔丁基苯
硝基苯
氯苯
芳烃的命名 2.芳烃的命名
（2）当苯环上连有两个或两个以上取代基时，可用阿拉伯数字或邻、间、对等 字样表示。
例
邻二甲苯 1，2-二甲苯
—COOH＞—SO3H＞—COOR＞—CONH2＞—CN＞—CHO＞—COR＞—OH＞—NH2 ＞—R＞—X＞—NO2
芳烃的命名 3.苯衍生物的命名
例
NO2 -CH3
邻硝基甲苯
OH
-NH2 间氨基苯酚
小结
100% 80 % 60 % 40 % 20 %
100%
80 % 60 % 40 % 20 %
首先要选好母体，使母体编号最小。 如何选择母体？
-NO2,-X,-R
苯作母体
例
-NO2
-Cl
-NH2,-OH,-CN,-CHO,-COOH,-SO3H
官能团作母体
例
-NH2
ห้องสมุดไป่ตู้
-SO3H
硝基苯
氯苯
苯胺
苯磺磺酸酸
芳烃的命名 3.苯衍生物的命名
第四章 环烃-芳香烃
CH2Cl2
CHCl3
+2
AlCl3
CH2
CH
二苯甲烷
三苯甲烷
+3
AlCl3
Cl CCl4 + （过量）
AlCl3
C
三苯基氯化甲烷
b. 傅氏酰基化反应
芳烃在无水AlCl3催化下可同酰卤或酸酐反应， 生成芳酮。
+ CH3C O Cl
O O O
AlCl3
AlCl3
C O
CH3 + HCl
CH3 +
CH3 C CH3 C
CH3 CH=CH 2 C CH CH2 CH =CH2 CH3 C CH2 CH3
苯乙烯
苯乙炔
3-苯基丙烯
2-甲基-2苯基丁烷
苯的衍生物： 当苯环上连有-NO2，-X等基团时，则以苯环为母体，叫 做” 某某苯”。
CH2CH2CH3 CH3 正丙苯 甲苯
NO2 硝基苯 氯苯
Cl
当苯环上连有 -COOH ， -SO3H ， -NH2 ， -OH ， -CHO ， -CH=CH2 或较复杂-R等基团时，基团为母体,则把苯环作为 取代基,叫做”苯某某”。 CH3CH2CHCH2CHCH3
120
0
120 0
H
120 0
H
0.1396 nm
H H
H
苯 的 分 子 模 型
H
H
H
H
H
由于六个碳原子 完全等同，所以大π H 键电子云在六个碳原 子之间均匀分布，即 电子云分布完全平均 化，因此碳-碳键长完 全相等，不存在单双 键之分。由于苯环共 轭大π键的高度离域， 使分子能量大大降低， 因此苯环具有高度的 稳定性。
CHCl3
+2
AlCl3
CH2
CH
二苯甲烷
三苯甲烷
+3
AlCl3
Cl CCl4 + （过量）
AlCl3
C
三苯基氯化甲烷
b. 傅氏酰基化反应
芳烃在无水AlCl3催化下可同酰卤或酸酐反应， 生成芳酮。
+ CH3C O Cl
O O O
AlCl3
AlCl3
C O
CH3 + HCl
CH3 +
CH3 C CH3 C
CH3 CH=CH 2 C CH CH2 CH =CH2 CH3 C CH2 CH3
苯乙烯
苯乙炔
3-苯基丙烯
2-甲基-2苯基丁烷
苯的衍生物： 当苯环上连有-NO2，-X等基团时，则以苯环为母体，叫 做” 某某苯”。
CH2CH2CH3 CH3 正丙苯 甲苯
NO2 硝基苯 氯苯
Cl
当苯环上连有 -COOH ， -SO3H ， -NH2 ， -OH ， -CHO ， -CH=CH2 或较复杂-R等基团时，基团为母体,则把苯环作为 取代基,叫做”苯某某”。 CH3CH2CHCH2CHCH3
120
0
120 0
H
120 0
H
0.1396 nm
H H
H
苯 的 分 子 模 型
H
H
H
H
H
由于六个碳原子 完全等同，所以大π H 键电子云在六个碳原 子之间均匀分布，即 电子云分布完全平均 化，因此碳-碳键长完 全相等，不存在单双 键之分。由于苯环共 轭大π键的高度离域， 使分子能量大大降低， 因此苯环具有高度的 稳定性。
芳香烃
近代物理方法测定苯结构
（1）共平面性: 6个碳组成一个平面正六边形，6个氢与6个碳都在 同一个平面上
0.139nm
（2）所有键角都是120° （3）碳-碳键长为0.139nm
120°
H
H
苯的邻位二元取代物
Br C H H C C C H C C Br H
H H C C C Br C C C Br H
O + 4CO2 + 4H2O
O 顺丁烯二酸酐
五、苯环亲电取代反应定位规律
1.定位规律:
取代基的定位效应:一元取代苯进行芳香亲电取代时， 已有基团对后进入基团进入苯环的位臵产生制约作用
(1)定位基
定位基:原有的取代基
苯环上新导入取代基位臵主要与原有取代基性质有关
定位作用:原有取代基的作用 以致决定着新的取代基进入苯环的位臵
环戊二烯负离子
分子中不含有苯环，具有类似苯环结构和性质的烃
3. 芳烃命名
(1)一取代苯
• 烃基的碳链较长或烃链上含有多个苯环时 一般把苯作取代基，烃作母体
CH3 CH3 CH3CH2CH2-CH—CH-CH2
C H
三苯甲烷
2,3-二甲基-1-苯基己烷
② 苯与烯、炔相连时 习惯上把苯作取代基,不饱和烃作母体
-CH=CH2 苯乙烯（或乙烯苯） -C≡CH 苯乙炔
(2).苯环上有多个取代基
① 苯环有两个取代基，用邻、间、对命名
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
邻-二甲苯 O-(Ortho)
间-二甲苯 M-(Meta)
对-二甲苯
(P-dimethylbenzene)
(O-dimethylbenzene) (M-dimethylbenzene)
芳 香 烃
式中 M ———反应前原子核质量; m ———反应后原子核质量; t ———反应时间; T ———半衰期。
第一节 芳香烃的分类和命名
二、芳烃的命名
（一）苯的同系物和命名 3. 有三个相同取代基时，同样亦有三种位置异构体。命名时，用阿拉伯
数字标明取代基的位置或者用字头“连”（英文用“vicinal”，简写“vic”） 、 “ 偏 ” （ 英 文 用 “ unsymmetrical” ， 简 写 “ unsym” ） 、 “ 均 ” （ 英 文 用 “symmetrical”，简写“syn”）表示。例如：
第一节 芳香烃的分类和命名
一、芳香烃的分类
单环ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ烃
苯型芳烃
稠环芳烃
芳烃
多环芳烃 联环芳烃
非苯型芳烃
多苯脂代
第一节 芳香烃的分类和命名
二、芳烃的命名
（一）苯的同系物和命名 1. 苯分子中的氢原子被烃基取代，形成一烃基苯、二烃基苯和三烃基苯
等，称为苯的同系物，其通式为CnH2n-6。一烷基苯的命名多以苯作母体，例 如：
此外，IUPAC命名原则规定：甲苯、邻二甲苯、异丙苯和苯乙烯等少数 几个芳烃也可作母体来命名。例如：
第二节 苯的结构和稳定性
一、苯的结构
（一）苯的凯库勒结构式
碳为4价
第二节 苯的结构和稳定性
一、苯的结构
（一）苯的凯库勒结构式 有人提出质疑: 按照这个结构, 苯的二溴代物应有两种
预期的 1,3,5-环己三烯键长数据
第二节 苯的结构和稳定性
二、共振杂化式
虽然苯的结构在今天已得到完全阐明，但苯的结构式仍然采用当初 Kekulé提出的式子。或用圆圈代表环闭大π键的苯结构式。
苯的结构也可以用两个Kekulé结构式的共振式或共振杂化体表示。
第一节 芳香烃的分类和命名
二、芳烃的命名
（一）苯的同系物和命名 3. 有三个相同取代基时，同样亦有三种位置异构体。命名时，用阿拉伯
数字标明取代基的位置或者用字头“连”（英文用“vicinal”，简写“vic”） 、 “ 偏 ” （ 英 文 用 “ unsymmetrical” ， 简 写 “ unsym” ） 、 “ 均 ” （ 英 文 用 “symmetrical”，简写“syn”）表示。例如：
第一节 芳香烃的分类和命名
一、芳香烃的分类
单环ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ烃
苯型芳烃
稠环芳烃
芳烃
多环芳烃 联环芳烃
非苯型芳烃
多苯脂代
第一节 芳香烃的分类和命名
二、芳烃的命名
（一）苯的同系物和命名 1. 苯分子中的氢原子被烃基取代，形成一烃基苯、二烃基苯和三烃基苯
等，称为苯的同系物，其通式为CnH2n-6。一烷基苯的命名多以苯作母体，例 如：
此外，IUPAC命名原则规定：甲苯、邻二甲苯、异丙苯和苯乙烯等少数 几个芳烃也可作母体来命名。例如：
第二节 苯的结构和稳定性
一、苯的结构
（一）苯的凯库勒结构式
碳为4价
第二节 苯的结构和稳定性
一、苯的结构
（一）苯的凯库勒结构式 有人提出质疑: 按照这个结构, 苯的二溴代物应有两种
预期的 1,3,5-环己三烯键长数据
第二节 苯的结构和稳定性
二、共振杂化式
虽然苯的结构在今天已得到完全阐明，但苯的结构式仍然采用当初 Kekulé提出的式子。或用圆圈代表环闭大π键的苯结构式。
苯的结构也可以用两个Kekulé结构式的共振式或共振杂化体表示。
芳香烃命名
H NO2
- H+
4.rSO3H + H2O
SO3H
SO3H
+ SO3
220-230 ℃
SO3H
CH3
CH3
CH3 SO3H
+ 浓H2SO4
+
SO3H
反应机理
SO3 + H3O+ + HSO4SO3
+ SO 3
+
2H2SO4
+
H
SO 3
+ H
+
SO 3H
5、 傅瑞德尔-克拉夫茨烷基化反应
第四章芳香烃第一节芳香烃的分类与命名第二节单环芳香烃第三节稠环芳香烃第四节非苯芳香烃第一节芳香烃的分类与命名一芳香烃的分类二芳香烃的命名一芳香烃的分类二芳香烃的命名一芳香烃的分类含有苯环的有机化合物称为芳香族化合物把分子中含有苯环结构的烃称为把分子中含有苯环结构的烃称为芳香烃
第四章
第一节 第二节 第三节 第四节
(二) 多环芳烃的命名 多苯代脂肪烃命名时，以脂肪烃为母体，以 苯环为取代基。
CH2CH2CH2
1, 3-二苯基丙烷
稠环芳烃的命名
简单稠环芳烃给予特定名称，每种稠环上碳 原子的编号有所不同。
6 5 8 7 7 8
1
2 3 7 6
8
9
1
2 3 3 2
4
6
5 4
9
1 10
5
10
4
萘
蒽
菲
萘的一元取代物可用α、β来命名；二元或 多元取代物异构体较多，命名时用阿拉伯数字标 明取代基的位次。
CH3 CH2CH3 CH3CHCH3
甲苯
第六章 芳烃
-COR、 -COOH 、
芳烃
二、苯的结构 苯的分子式： 苯的分子式：C6H6 kekule结构式： 结构式： 结构式
芳烃
按该结构, 按该结构,本应是高度不饱和的 化合物。然而… 化合物。然而
结构， 结构，苯环中碳原子之间的 键长应该不同，但实测一样。 键长应该不同，但实测一样。
芳烃
按该结构，其邻位二元取代物应有两种： 按该结构，其邻位二元取代物应有两种：
芳烃
（4） 一些常见的芳烃衍生物的命名 1) 当苯环上连有 当苯环上连有-NO2、-X时，以苯环为母体。 时 以苯环为母体。 例：
Cl
CH3 O2N NO2 O2N NO2
NO2
NO2
氯苯
2，4，6-三硝基甲苯 ， ， 三硝基甲苯 （TNT） ）
1，3，5-三硝基苯 ， ， 三硝基苯 （TNB） ）
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3 CH2-CH-CH3
C2H5
1,2-二甲苯 二甲苯 邻二甲苯
1-甲基 乙基苯 甲基-3-乙基苯 甲基 间甲乙苯
1-甲基 异丁基苯 甲基-4-异丁基苯 甲基 对甲基异丁基苯
芳烃
三元取代物： 三元取代物： 可用数字表示其相对位置。 可用数字表示其相对位置。 三个取代基相同时，可用“ 表示。 三个取代基相同时，可用“连、偏、均”表示。
芳烃
三、单环芳烃的化学性质
（一）苯环的反应（取代、加成、氧化） 苯环的反应（取代、加成、氧化） 1、苯环的取代反应
+ E+ -E + H+
亲电试剂
芳烃
芳环上亲电取代反应机理*（了解） 芳环上亲电取代反应机理 （了解）
E
+
有机化学课件第六章芳香烃
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。
第三章 环烃(芳香烃)
NO 2
93.3%
NO 2
SO 3H
发烟 H2SO4 200~230℃
SO3H
90%
SO3H
小结：苯环上已有一个取代基，再引入第 二个取代基的可能位置： A A A
邻位
间位
对位
1、取代产物中邻位和对位异构体占优势，且其反 应速度一般都要比苯快些；
2、间位异构体为主，且其反应速度一般都要比苯 慢些。
一、芳香烃的分类和命名：
1、分类： 芳环上 (1)不易发生加成反应， (2)不易氧化， (3)而容易起取代反应。
芳烃可分为以下三类：(1) 单环芳烃 (2) 多环芳烃 (3) 非苯芳烃
(1)单环芳烃——分子中只含有一个苯环
CH3
CH=CH2
苯
甲苯
苯乙烯
(2)多环芳烃——分子中有两个或以上的苯环
联苯
CH2Cl
CH2OH
CH3
H
苄氯(氯化苄)
苄醇(苯甲醇)
甲苯基
命名下列化合物：
环己基苯
O2 N CH CH2 H2N COOH
3-硝基苯乙烯
对氨基苯甲酸
CH3
CH2 CH CH3 CH CH3 1
2-甲基-4-苯基戊烷
CH2 CH CH3 1 CH2 C CH3
4-甲基-2-苯基-1-戊烯
CH2CH3
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
2、苯分子结构的价键理论： 通过x 射线，光谱法测定，苯是一 个平面正六边形构型：
0.1397nm
H H 120o H H H H
有机化学第七章 芳香烃
Organic Chem
Step 3 The loss of a proton to restore the aromatic system.
Organic Chem
2.硝化
进攻质点：
浓H2SO4 + HNO3
+ 发烟 HNO3 浓H2SO4
CH3 浓H2SO4 O2N
+ HNO3
NO2
NO2
NO2 CH3
硝基苯
氯苯
b 、 当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，CH=CH2或R较复杂时，则把苯环作为取代基。
COOH
SO3H
CHO
OH
NH 2
苯甲酸
苯磺酸
CH=CH 2
苯甲醛
苯酚
CH 3
CH 3-CH2-CH-C-CH 2-CH3 CH 3
苯胺
苯乙烯
3，3-二甲基-4-苯基己烷
Organic Chem
25C
SO3H + H2O
SO3H
SO3H
200~245C
280~290C
+ H2SO4 + SO3
SO2Cl SO3H HO3S
+ 2ClSO3H
SO3H SO3H
进攻质点SO3： 2H2SO4
H3O+ + HSO4- + SO3
Organic Chem
讨论： 可逆反应
除水促进正反应（发烟H2SO4） 从苯环上除 去SO3H(H2O/ )
Organic Chem
后出现的取代基与苯一起作为新的母体，其它取代基 依次列出，尽量使取代基的位次之和最小：
OH
HO
Step 3 The loss of a proton to restore the aromatic system.
Organic Chem
2.硝化
进攻质点：
浓H2SO4 + HNO3
+ 发烟 HNO3 浓H2SO4
CH3 浓H2SO4 O2N
+ HNO3
NO2
NO2
NO2 CH3
硝基苯
氯苯
b 、 当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，CH=CH2或R较复杂时，则把苯环作为取代基。
COOH
SO3H
CHO
OH
NH 2
苯甲酸
苯磺酸
CH=CH 2
苯甲醛
苯酚
CH 3
CH 3-CH2-CH-C-CH 2-CH3 CH 3
苯胺
苯乙烯
3，3-二甲基-4-苯基己烷
Organic Chem
25C
SO3H + H2O
SO3H
SO3H
200~245C
280~290C
+ H2SO4 + SO3
SO2Cl SO3H HO3S
+ 2ClSO3H
SO3H SO3H
进攻质点SO3： 2H2SO4
H3O+ + HSO4- + SO3
Organic Chem
讨论： 可逆反应
除水促进正反应（发烟H2SO4） 从苯环上除 去SO3H(H2O/ )
Organic Chem
后出现的取代基与苯一起作为新的母体，其它取代基 依次列出，尽量使取代基的位次之和最小：
OH
HO
芳香烃
Cl
NO2 CH3
CH3
(2)
+
Cl
NO2 Cl
(3) (4)
Cl C CH3 CH3
OCH3 COCH3 +
（5）
C(CH3)3 COOH
OCH3 COCH3
（6）
COOH COOH
(7)
CH3
CH CH2CH3 +
CH2CH2CH2CH3
(8) HNO3浓 H2SO4浓
CH2CH3
KMnO4 H+
R －OR* －X*（F、Cl、 Br、I） －NO2*
*引用这几个基团时，只能把它们作为前缀，看作是烃链的取代基。
当 环上有多种取代基时，排在前面的取代基与
苯环一起为母体，其他作为取代基,依次编号。
O
Cl
COOH
C Cl
苯甲酰氯
CHO NO 2
邻硝基苯甲醛
OH
对氯苯酚
CHO
NO 2
4-硝基苯甲酸
COOH
OH
NH2 CH3
CHO
NO2
CH3
SO3H
COOH OH
COOH NO2
CH3
NO2
Cl
NO2
C 解释（电子效应） （1）邻对位定位基定位规律的解释 一般而言，邻对位定位基是供电子基团（卤
素除外），它的存在使苯环上的电子密度增高， 且邻对位增高最多，因而总体上发生亲电取代 反应比苯容易，同时，取代的部位主要在邻位 或对位。
0.96
0.88
1、Cl的电负性大于C，表现出强的吸电子的诱导
效应，使苯环上的电子密度普遍降低。
2、Cl原子与苯环形成了P-π 共轭体系，Cl原子