芳香烃 分类命名和物理性质
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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
3.1芳香烃
29
磺化反应可逆，调节温度得到不同产物
CH3 CH3 CH3 SO3H
+ H2SO4
+
SO3H
反应温度不同 产物比例不同
0℃ 25℃ 100℃
邻甲基苯磺酸 43% 32% 13%
对甲基苯磺酸 53% 62% 79%
30
•
利用磺化的可逆性保护苯环上的某些位置
OH
H2SO4
OH
2molBr2
OH Br Br
•六氯化苯简称六六六, 杀虫剂，已经禁止使用。
44
3.3.2.3 氧化反应
45
46
CH 3
均有,直接 氧化到苯甲酸
CH 2CH 2CH 3
COOH
MnO4-/H2O
47
3.4苯环上亲电取代反应的定位效应
3.4.1 定位基概念
定位基：在进行亲电取代反应时，苯环上原有取代基， 不仅影响着苯环的取代反应活性，同时决定着第二个取代基 进入苯环的位置，即决定取代反应的位置。原有取代基称做 定位基。
54
2.间位定位基定位能力由强到弱的顺序: -NR3 > -NO2 > -CN > -SO3H > -CHO > -COR > -COOH > -COOR > -CONH2
+
55
3.4.3 定位规律的理论解释 (1) 第一类定位基对苯环的影响及其定位效应
3.3.2.1 亲电取代反应—SE
O R
F-C acylation Halogenation
Cl
Br
I
al ky la tio n
na lf o Su
C
(4) b酰基 化反应
磺化反应可逆，调节温度得到不同产物
CH3 CH3 CH3 SO3H
+ H2SO4
+
SO3H
反应温度不同 产物比例不同
0℃ 25℃ 100℃
邻甲基苯磺酸 43% 32% 13%
对甲基苯磺酸 53% 62% 79%
30
•
利用磺化的可逆性保护苯环上的某些位置
OH
H2SO4
OH
2molBr2
OH Br Br
•六氯化苯简称六六六, 杀虫剂，已经禁止使用。
44
3.3.2.3 氧化反应
45
46
CH 3
均有,直接 氧化到苯甲酸
CH 2CH 2CH 3
COOH
MnO4-/H2O
47
3.4苯环上亲电取代反应的定位效应
3.4.1 定位基概念
定位基：在进行亲电取代反应时，苯环上原有取代基， 不仅影响着苯环的取代反应活性，同时决定着第二个取代基 进入苯环的位置，即决定取代反应的位置。原有取代基称做 定位基。
54
2.间位定位基定位能力由强到弱的顺序: -NR3 > -NO2 > -CN > -SO3H > -CHO > -COR > -COOH > -COOR > -CONH2
+
55
3.4.3 定位规律的理论解释 (1) 第一类定位基对苯环的影响及其定位效应
3.3.2.1 亲电取代反应—SE
O R
F-C acylation Halogenation
Cl
Br
I
al ky la tio n
na lf o Su
C
(4) b酰基 化反应
有机化学第四篇芳香烃
第四章芳香烃芳烃，也叫芳香烃，一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。
现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不必然具有香味，也不必然含有苯环结构。
分类：芳香烃按照分子中是不是含有苯环，可分为苯系芳烃和非苯系芳烃。
苯系芳烃按所含苯环的数量和结合方式分为单环芳烃、稠环芳烃和多环芳烃。
1．单环芳烃：指分子中仅含一个苯环的芳烃，包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
例如：CH3CH2CH3CH=CH2苯甲苯乙苯苯乙烯2．多环芳烃：指分子中含两个或两个以上苯环的芳烃，多环芳烃按照分子中苯环的连接方式不同分为多苯代脂肪烃，联苯烃和稠环芳烃(1)多苯代脂肪烃：能够看做脂肪烃分子中两个或两个以上氢原子被苯基取代的化合物。
CH2HC CH二苯甲烷1,2-二苯乙烯(1)联苯烃：指两个或两个以上苯环别离以单键相连而成的多环芳烃例如：联苯1,4-三联苯(2)稠环芳烃：两个或两个以上苯环彼此共用两个碳原子而成的多环芳烃，例如：萘蒽菲3．非苯芳烃：指分子中不含苯环的芳香烃，例如：环戊二烯负离子环庚三烯正离子第一节单环芳烃一，单环芳烃的异构现象和命名苯是最简单的单环芳烃。
单环芳烃包括苯、苯的同系物和苯基取代的不饱和烃。
1．异构现象（1）烃基苯有烃基的异构例如：CH2CH2CH3CHCH3CH3（2）二烃基苯有三种位置异构例如：RR'RRR'R'（3）三取代苯有三种位置异构例如： R R'RRR''R''R''R'R'2. 命名（1）苯基的概念芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用Ar 表示。
重要的芳基有：CH 2(C 6H 5CH 2-)苄基（苯甲基），用Bz 表示苯基， 用Ph 或 表示ф（2）一元取代苯的命名a 当苯环上连的是烷基（R-），-NO 2，-X 等基团时，则以苯环为母体，叫做某基苯。
例如：CH CH 33NO 2Cl异丙基苯叔丁基苯硝基苯氯苯b 当苯环上连有-COOH ，-SO 3H ，-NH 2，-OH ，-CHO ，-CH=CH 2或R 较复杂时，则把苯环作为取代基。
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
第五章 芳香烃
0℃ SO3H
4-甲基-1－萘磺酸
80％
SO3H HNO3－H2SO4
NO2 SO3H
SO3H
NO2
5-硝基-2－萘磺酸
8-硝基-2－萘磺酸
②加成反应
H2，Ni 140～160℃，3MPa
四氢化萘
H2，Ni 200℃，10～30MPa
十氢化萘
③氧化反应
V2O5 O2 （空气） 460℃
O
C O
C
邻甲苯磺酸
（4）付氏反应（付列德尔－克拉夫茨）
（A）烷基化反应（引入烷基的反应）
无水AlCl3
CH3 CH2 Br
80 ℃
CH2CH3 HBr
乙苯
常用催化剂：AlCl3、FeCl3、SnCl4、SbCl3、ZnCl2等 路易斯酸和HF、H2SO4、H3PO4等质子酸
常用烷化剂：卤烷、烯烃、醇
CH2
Cl
+0.043 +0.116 +0.028
O
CH3
NH2
NO
思考题：下列一取代苯在进行硝化反应时，将 主要得到什么产物：
+
Cl
COOH NH3
NH COCH3 NH CH3 2
O CH3
CONH2
O O CCH3
O C OCH3
（二）二取代苯的定位效应
引入第三个取代基的情况： ①两个取代基的定位效应一致
Cl
Cl
实验结果表明，苯环上原有的取代基按其 进行亲电取代时的定位效应，大致分为两类：
（1）邻对位定位基（第一类定位基）
－N（CH3）2 －NH2 －OH -OCH3 -NH-C-CH3
甲氧基
O 乙酰氨基
第6章 芳香烃
第六章
芳香烃
第六章 芳香烃
一、苯的结构 二、芳香烃的分类与命名 三、芳香烃的物理性质 四、芳香烃的化学性质 五、稠环芳烃
一、苯的结构
Kekul’e 式
H H H C C C C H C H C H
Kekul’e 不能说明的现象： （1）邻二取代苯只有一个。 Cl Cl
Cl Cl
（2）苯环具有特殊的稳定性。
O -CH，
酯 烃氧羰基
酰卤 卤甲酰基
酰胺 氨基甲酰基
官能团
3-羟基苯甲酸
C=O， -OH， -OH， -NH2
Cl
2 1
2-氨基苯甲醛
OH
-CN，
官能团
2
醛 官能基 睛 取代基 氰基 甲酰基
-OR， -R，
酮 氧代
醇 羟基
酚 羟基
胺 氨基
NO
OCH3
官能团
1
OCH3
-X（ F， Cl， Br， I）， -NO2，
1 3
5
4
CH3
SO3H
NH2
Br
3-硝基-2-氯苯磺酸
2-氨基-5-羟基 苯甲醛
1 1 2 3 2
3-氨基-5-溴苯酚
CH3
2-甲基-3-苯基戊烷
2-(4-甲苯基)己烷
3'
(4) 联苯及取代联苯
2
CH3
1 3
1
3
2 1 1'
2'
3'
2'' 3''
O2N
4' 5'
O2N 2 2' 1' 1 6' 6
Cl 2>Br2>I2
芳香烃
第六章 芳香烃
一、苯的结构 二、芳香烃的分类与命名 三、芳香烃的物理性质 四、芳香烃的化学性质 五、稠环芳烃
一、苯的结构
Kekul’e 式
H H H C C C C H C H C H
Kekul’e 不能说明的现象： （1）邻二取代苯只有一个。 Cl Cl
Cl Cl
（2）苯环具有特殊的稳定性。
O -CH，
酯 烃氧羰基
酰卤 卤甲酰基
酰胺 氨基甲酰基
官能团
3-羟基苯甲酸
C=O， -OH， -OH， -NH2
Cl
2 1
2-氨基苯甲醛
OH
-CN，
官能团
2
醛 官能基 睛 取代基 氰基 甲酰基
-OR， -R，
酮 氧代
醇 羟基
酚 羟基
胺 氨基
NO
OCH3
官能团
1
OCH3
-X（ F， Cl， Br， I）， -NO2，
1 3
5
4
CH3
SO3H
NH2
Br
3-硝基-2-氯苯磺酸
2-氨基-5-羟基 苯甲醛
1 1 2 3 2
3-氨基-5-溴苯酚
CH3
2-甲基-3-苯基戊烷
2-(4-甲苯基)己烷
3'
(4) 联苯及取代联苯
2
CH3
1 3
1
3
2 1 1'
2'
3'
2'' 3''
O2N
4' 5'
O2N 2 2' 1' 1 6' 6
Cl 2>Br2>I2
4-芳香烃
第二步：失去质子恢复芳香体系
图 恢复芳香体系
反应势能图(亲电加成和亲电取代的对比分析)
势能
E +
H
E
E
E
H H Nu
H H Nu
+ E+
E
反应进程
(1) 卤代反应 卤 素：Cl2 、Br2
Br
+ Br2
催化剂：Fe 、 FeX3
FeBr3 55~60℃ 59~65% (主) 溴苯
+ HBr
氯苯和溴苯都是 重要的化工原料。
CH3 ∣ Cl2 日光或热 CH2 Cl ∣ Cl2 日光或热 CHCl2 ∣ Cl2 日光或热 苯三氯甲烷 CCl3 ∣
苯氯甲烷
苯二氯甲烷
(2) 硝化反应 混酸——浓H2SO4与浓HNO3混合
98%
硝基苯比苯难以发生硝化反应。烷基苯则比苯容易硝化， 得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯。
(3) 磺化反应
苯环
(芳香性)
典型:亲电取代 非典型反应(如:催化加氢等) 侧链氧化 α-H自由基卤代
单环芳烃
苯环 侧链
1. 加成反应（不易进行，需特殊条件） ①加氢
+ 3 H2
Ni 170~230℃ 180atm H2 / Pt 常温常压
CH2-CH2
CH=CH
②加氯
紫外线
H Cl Cl H H Cl Cl H H Cl Cl H
+ R Cl
反应历程：
δ +
AlCl 3
R + HCl
δ －
R
Cl + AlCl3
R AlCl
+ － 4
R
R
Cl AlCl3
《有机化学》第7章 芳香烃
若把反应步骤颠倒一下，先氧化，后硝化，那么所得的产物是单一的间硝基苯甲酸。
所以如果希望获得所需的产物，使用正确的反应步骤是重要的。
2023/6/13
18
第三节 稠环芳烃
一、 萘
萘，分子式C10H8，光亮的片状结构，熔点80.2 ℃，沸点218 ℃，有特殊气味，易 升华，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。其化学性质与苯相似。
2023/6/13
11
⑷ 傅－克（Friedel－Crafts）反应 ① 烷基化反应 凡在有机化合物分子中引入烷基的反应，称为烷基化反应。反
应中提供烷基的试剂叫烷基化剂，它可以是卤代烷、烯烃和醇。
当烷基化剂含有三个或三个以上直链碳原子时，产物发生碳链异构。
② 酰基化反应 凡在有机化合物分子中引入酰基（
①若原有两个取代基不是同一类的，则第三个取代基进入的位置一般受邻、对 位定位基的支配，因为邻、对位基反应的速率大于间位基。
②若原有两个取代基是同一类的，则第三个取代基进入的位置主要受强的定位基 的支配。
2023/6/13
17
⑵ 选择适当的合成路线
例如：由甲苯制备对硝基苯甲酸。
比较这两个结构，反应步骤必须是先硝化，后侧链氧化。
1.取代反应
在萘环上，p电子的离域并不像苯环那样完全平均化，而是在α－碳原子上的电子 云密度较高，β－碳原子上次之，中间共用的两个碳原子上更小，因此亲电取代反应 一般发生在α位。
⑴ 卤化反应
在Fe或FeCl3存在下，将Cl2 通入萘的苯溶液中，主要得到α－氯萘。α－氯萘为无 色液体，沸点259 ℃，可做高沸点溶剂和增塑剂。
2023/6/13
6
苯分子去掉一个氢原子后的基团（C6H5―）叫做苯基，也可以用Ph―代 表。芳烃分子的芳环上去掉一个氢原子后的基团叫做芳基，可用Ar―代表。甲 苯分子中苯环上去掉一个氢原子后所得的基团CH3C6H5―称甲苯基；如果甲苯 的甲基上去掉一个氢原子，C6H5CH2―称苯甲基，又称苄基。
所以如果希望获得所需的产物，使用正确的反应步骤是重要的。
2023/6/13
18
第三节 稠环芳烃
一、 萘
萘，分子式C10H8，光亮的片状结构，熔点80.2 ℃，沸点218 ℃，有特殊气味，易 升华，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。其化学性质与苯相似。
2023/6/13
11
⑷ 傅－克（Friedel－Crafts）反应 ① 烷基化反应 凡在有机化合物分子中引入烷基的反应，称为烷基化反应。反
应中提供烷基的试剂叫烷基化剂，它可以是卤代烷、烯烃和醇。
当烷基化剂含有三个或三个以上直链碳原子时，产物发生碳链异构。
② 酰基化反应 凡在有机化合物分子中引入酰基（
①若原有两个取代基不是同一类的，则第三个取代基进入的位置一般受邻、对 位定位基的支配，因为邻、对位基反应的速率大于间位基。
②若原有两个取代基是同一类的，则第三个取代基进入的位置主要受强的定位基 的支配。
2023/6/13
17
⑵ 选择适当的合成路线
例如：由甲苯制备对硝基苯甲酸。
比较这两个结构，反应步骤必须是先硝化，后侧链氧化。
1.取代反应
在萘环上，p电子的离域并不像苯环那样完全平均化，而是在α－碳原子上的电子 云密度较高，β－碳原子上次之，中间共用的两个碳原子上更小，因此亲电取代反应 一般发生在α位。
⑴ 卤化反应
在Fe或FeCl3存在下，将Cl2 通入萘的苯溶液中，主要得到α－氯萘。α－氯萘为无 色液体，沸点259 ℃，可做高沸点溶剂和增塑剂。
2023/6/13
6
苯分子去掉一个氢原子后的基团（C6H5―）叫做苯基，也可以用Ph―代 表。芳烃分子的芳环上去掉一个氢原子后的基团叫做芳基，可用Ar―代表。甲 苯分子中苯环上去掉一个氢原子后所得的基团CH3C6H5―称甲苯基；如果甲苯 的甲基上去掉一个氢原子，C6H5CH2―称苯甲基，又称苄基。
芳香烃
+ H2
H = –120kJ/mol
+ 3 H2
H = –208kJ/mol
苯的结构
苯分子是正六边形结构，六个碳原子和六个氢原子 在同一平面上，相邻的碳碳键之间的夹角是120， 碳碳键的键长都是0.139nm。 六个碳原子都是s p２杂化，所有的 键都在同一平 面上。每个碳原子都有一个未参加杂化的P轨道， 并且都垂直于键所构成的平面，六个ｐ轨道侧面 相互重叠形成一个闭合的大 键共轭体系。大 键的电子云就象两个救生圈分布在分子平面的上下 方。 由于 电子的充分离域，离域能大，体系的势能就 低，因此，苯环就特别稳定。由于苯分子中所有的 碳碳键完全相同，为此，常常用正六边形内加一个 圆圈来表示苯的结构。
甲苯
乙苯
丙苯
异丙苯
单环芳香烃的异构和命名
苯的二元取代物有三种异构体。 例如：
C H3 C H3 C H3 C H3 C H3 C H3
1，2-二甲苯 1，3-二甲苯 1，4-二甲苯 （邻二甲苯或o-二甲苯） （ 间二甲苯或m-二甲苯） （对二甲苯或p-二甲苯）
单环芳香烃的异构和命名
取代基相同的三元取代物有三种异构体。 例如：
C H3 H3 C C H3 C H3 C H3 H3 C C H3 C H3 C H3
1，2，3-三甲苯 （连三甲苯）
1，2，4-三甲苯 （偏三甲苯）
1，3，5-三甲苯 （均三甲苯）
苯基
苯分子上去掉一个氢原子剩下的基团 C6H5—叫做苯基。可简写作Ph-。
甲苯基和苯甲基
甲苯分子中苯环上去掉一个氢原子， 得到甲苯基，
苯的共振能
+ 3 H2
150.0（共振能）
H = –120kJ/mol
+ 3 H2
H = –208kJ/mol
苯的结构
苯分子是正六边形结构，六个碳原子和六个氢原子 在同一平面上，相邻的碳碳键之间的夹角是120， 碳碳键的键长都是0.139nm。 六个碳原子都是s p２杂化，所有的 键都在同一平 面上。每个碳原子都有一个未参加杂化的P轨道， 并且都垂直于键所构成的平面，六个ｐ轨道侧面 相互重叠形成一个闭合的大 键共轭体系。大 键的电子云就象两个救生圈分布在分子平面的上下 方。 由于 电子的充分离域，离域能大，体系的势能就 低，因此，苯环就特别稳定。由于苯分子中所有的 碳碳键完全相同，为此，常常用正六边形内加一个 圆圈来表示苯的结构。
甲苯
乙苯
丙苯
异丙苯
单环芳香烃的异构和命名
苯的二元取代物有三种异构体。 例如：
C H3 C H3 C H3 C H3 C H3 C H3
1，2-二甲苯 1，3-二甲苯 1，4-二甲苯 （邻二甲苯或o-二甲苯） （ 间二甲苯或m-二甲苯） （对二甲苯或p-二甲苯）
单环芳香烃的异构和命名
取代基相同的三元取代物有三种异构体。 例如：
C H3 H3 C C H3 C H3 C H3 H3 C C H3 C H3 C H3
1，2，3-三甲苯 （连三甲苯）
1，2，4-三甲苯 （偏三甲苯）
1，3，5-三甲苯 （均三甲苯）
苯基
苯分子上去掉一个氢原子剩下的基团 C6H5—叫做苯基。可简写作Ph-。
甲苯基和苯甲基
甲苯分子中苯环上去掉一个氢原子， 得到甲苯基，
苯的共振能
+ 3 H2
150.0（共振能）
化学芳香烃的分类、结构和性质
3-乙基甲苯
3、三元取代物
CH3 CH3 CH3
1,2,3-三甲苯 连三甲苯
CH3
CH3 CH3
CH3
1,2,4-三甲苯 偏三甲苯
H3C
CH3
1,3,5-三甲苯
均三甲苯
侧链较复杂时选侧链为母体 ，苯作为取代基。
CH CH2
苯乙烯
CH2 CH CH2
3-苯基丙烯
苯基：苯分子去掉一个氢原子得到的基团。以ph－表示。
Cl
C Cll +
Cl
50%
45%
+Br2
FeBr3 55～60℃
Br+HBr
CH3+Cl2
FeCl3 25℃
CH3 C ClH3+
Cl
59%
40%
卤代反应历程：
Br Br+FeBr3 Br++[FeBr4]-
慢 +B r+
HB r 快
+ [FeBr4]-
B r +H B r+F e B r3
+ E+
化学芳香烃的分类 、结构和性质
一、芳香烃的分类
1. 单环芳烃
CH3
2. 多环芳烃
H
C • 多苯代脂烃
• 联苯
联苯
三苯甲烷
• 稠环芳烃
萘
蒽
菲
二、苯的结构
1、苯的环状结构——凯库勒式
分子式： C6H6
H C HC CH HC CH C H
研究表明, 凯库勒的结构式基本上是正确的。 但它不能解释苯的全部性能.
CH3
2 1
苯基
2-甲苯基 邻甲苯基
3、三元取代物
CH3 CH3 CH3
1,2,3-三甲苯 连三甲苯
CH3
CH3 CH3
CH3
1,2,4-三甲苯 偏三甲苯
H3C
CH3
1,3,5-三甲苯
均三甲苯
侧链较复杂时选侧链为母体 ，苯作为取代基。
CH CH2
苯乙烯
CH2 CH CH2
3-苯基丙烯
苯基：苯分子去掉一个氢原子得到的基团。以ph－表示。
Cl
C Cll +
Cl
50%
45%
+Br2
FeBr3 55～60℃
Br+HBr
CH3+Cl2
FeCl3 25℃
CH3 C ClH3+
Cl
59%
40%
卤代反应历程：
Br Br+FeBr3 Br++[FeBr4]-
慢 +B r+
HB r 快
+ [FeBr4]-
B r +H B r+F e B r3
+ E+
化学芳香烃的分类 、结构和性质
一、芳香烃的分类
1. 单环芳烃
CH3
2. 多环芳烃
H
C • 多苯代脂烃
• 联苯
联苯
三苯甲烷
• 稠环芳烃
萘
蒽
菲
二、苯的结构
1、苯的环状结构——凯库勒式
分子式： C6H6
H C HC CH HC CH C H
研究表明, 凯库勒的结构式基本上是正确的。 但它不能解释苯的全部性能.
CH3
2 1
苯基
2-甲苯基 邻甲苯基
芳香烃的性质与反应
在燃料领域的应用
柴油添加剂：芳香烃可以提 高柴油的燃烧效率，减少尾 气排放。
汽油添加剂：芳香烃可以提 高汽油的辛烷值，改善汽油 的性能。
燃料油：芳香烃可以作为燃 料油的主要成分，提供能量。
生物燃料：某些芳香烃可以 作为生物燃料，具有可持续
性和环保性。
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烷基化反应的机理特点：反应速率快、选择性高、操作简便，是芳香烃衍生物合成的重要方法 之一。
酰基化反应机理
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定义：酰基化反应 是芳香烃与酰氯或 酸酐在催化剂作用 下生成芳香酮的反
应
反应机理：芳香烃 的活性氢与酰氯或 酸酐中的碳氧双键 发生亲电加成，生 成碳正离子中间体， 然后发生电子转移， 最后发生质子化反
应用：可用于合成多种有机化合物， 如染料、香料、药物等
稠环芳香烃
定义：稠环芳香烃是指具有两个或多个苯环相互稠合的芳香烃。 分类：根据苯环数目的不同，稠环芳香烃可以分为二环、三环、四环等类型。 结构特点：稠环芳香烃的碳原子之间通过单键或双键相互连接，形成闭合的环状结构。 性质与反应：稠环芳香烃具有芳香性，可以发生亲电取代、加成等反应。
芳香烃的结构特点
含有苯环
碳原子之间以单 键和双键连接
芳香烃具有芳香 性
芳香烃的稳定性 较高
芳香烃的物理性质
沸点：芳香烃的沸点较高，且 随分子量的增加而升高。
熔点：芳香烃的熔点也较高， 且随分子量的增加而升高。
溶解性：芳香烃通常不溶于水， 但可溶于有机溶剂。
密度：芳香烃的密度一般比水 小，且随分子量的增加而减小。
特点：结构简单，性质稳定，是芳 香烃中最常见的一类
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
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。
7-芳香烃
硝酰正离子
+ + NO2 + H3O + 2HSO4 ….. ①
H
+
NO2
….. ②
H
+
NO2
+ HSO4
-
NO2 + H2SO4 ….. ③
3. 磺化反应
苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取代
SO3H
浓HSO4 , 70~80℃ 或H2SO4· SO3 30~50℃ 90~95％
SO3H + H2O
+ 2Br2
Fe
或FeBr3
Br
C H3
CH2Br + Br2
hν
Br2 hν
CHBr2
Br2
hν
CBr3
CH2CH3
+ Cl2
hν
Cl-CH-CH3
游离基取代反应历程
侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。
反应历程
2Fe + 3Br2 Br2 + FeBr3 2 FeBr3 Br+ + FeBr4 H
1. 卤代反应
卤 素：Cl2 、Br2 催化剂：Fe 、 FeX3 + Br2
FeBr3 55~60℃ 卤素的活性为：F2>Cl2>Br2>I2
Br
+ HBr
59~65%（主）
Br
Br
主要副反应：
+ Br2
FeBr3 55~60℃
+
Br
Br
烷基苯的卤代
C H3
CH3
CH3 + Br + 2HBr
a 不发生加成而发生取代; b不与氧化剂反应；具有特殊的稳定性
+ + NO2 + H3O + 2HSO4 ….. ①
H
+
NO2
….. ②
H
+
NO2
+ HSO4
-
NO2 + H2SO4 ….. ③
3. 磺化反应
苯环上的氢被磺酸基(-SO3H)取代
SO3H
浓HSO4 , 70~80℃ 或H2SO4· SO3 30~50℃ 90~95％
SO3H + H2O
+ 2Br2
Fe
或FeBr3
Br
C H3
CH2Br + Br2
hν
Br2 hν
CHBr2
Br2
hν
CBr3
CH2CH3
+ Cl2
hν
Cl-CH-CH3
游离基取代反应历程
侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。
反应历程
2Fe + 3Br2 Br2 + FeBr3 2 FeBr3 Br+ + FeBr4 H
1. 卤代反应
卤 素：Cl2 、Br2 催化剂：Fe 、 FeX3 + Br2
FeBr3 55~60℃ 卤素的活性为：F2>Cl2>Br2>I2
Br
+ HBr
59~65%（主）
Br
Br
主要副反应：
+ Br2
FeBr3 55~60℃
+
Br
Br
烷基苯的卤代
C H3
CH3
CH3 + Br + 2HBr
a 不发生加成而发生取代; b不与氧化剂反应；具有特殊的稳定性
第四章 芳香烃
CH CH2
苯乙烯 Phenyl ethylene (Styrene)
㈡ 二取代苯的命名
二 单环芳烃的异构和命名
当化合物分子中含2个以上官能团和取代基时，按下 列顺序确定主官能团
COOH S O3H COOR COX CONH2
CN CHO C O OH NH2 OR R -X -NO2
见教材的P145
25℃
或 浓H2SO4 / 75℃
SO 3H Yield 95％
苯磺酸
Benzenesulfonic acid
SO3H CH3
发烟H2SO4 200℃以上
SO3H
SO3H
CH3
CH3
+ H2SO4浓
室温
SO3H +
+2H2O
注意
SO3H
※1 苯的磺化反应是可逆反应，在有机合成中应用广泛
四 单环芳烃的化学性质
三 单环芳烃的物理性质
㈡ 来源之二：石油的芳构化
Pt, H2 环化
CH3
Pt, H2 环化
Pt,高温 异构化
Pt, 3H2 芳构化
CH3 Pt, 3H2 芳构化
Pt, 3H2 芳构化
CH3
三 单环芳烃的物理性质
单环芳烃一般为无色液体，比水轻，不溶于 水，溶于一般的有机溶剂
芳烃的熔点及沸点变化符合一般规律，在各 异构体中，对称性大者，熔点较高
二 单环芳烃的异构和命名
在-OH之前的基团与苯环相连时，苯环作为取代基命名 在-OH之后的基团与苯环相连时，则以苯环为母体命名 多取代苯确定主官能团后，按最低系列原则编号
选择母体的顺序如下：
-N+R3 、 -COOH、 -SO3H、 -COOR（酯）、 -COX（酰卤）、 -CONH2（酰胺）、 -CN、-CHO、 C=O、 -OH、 -NH2、 -OR、 -R、 -X、 -NO2 等
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CH3 CH2CH3
二元取代苯的命名
取代基的位置用邻（o-ortho)、间（m-meta）、对（p-para） 或1，2； 1，3； 1，4表示。 例如： 例如
CH3 CH3 H3C CH3 H3C CH3 CH3 OH
CH2(CH2)10CH3
邻二甲苯
o（ 二甲苯）
间二甲苯
（m- 二甲苯）
对二甲苯
苯的凯库勒式结构
0.154 0 154 nm 0.134 0 134 nm
杂化轨道理论解释
苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的，故键角均为120°，所 有原子均在同一平面上。未参与杂化的P轨道都垂直与碳环平面，彼 此侧面重叠，形成一个封闭的共轭体系，由于共轭效应使π电子高度 离域，电子云完全平均化，故无单双键之分。从而使能量降低，分子 得到稳定。
_
一、异构现象 1．烃基苯有烃基的异构 基苯有 基的 构
CH2CH2CH3 CH CH3 CH3
2．二烃基苯有三种位置异构 2 二烃基苯有三种位置异构
R R' R' R R' R
3.三取代苯有三 3 三取代苯有三种位置异构
R R' R'' R' R'' R R'' R' R
一元取代苯的命名
以苯为母体，烷基为取代基，≤10，省略“基”字
2.分子轨道理论解释
分子轨道理论认为，分子中六个P轨道线形组合成六个π分子轨 道，其中三个成键规定，三个反键轨道。在基态时，苯分子的六 个π电子成对填入三个成键轨道，其能量比原子轨道低，所以苯 分子稳定，体系能量 较低 。
E
ψ2 ψ4
三个节面 ψ6
ψ5
二个节面 个节面
一个节面 个节面 无节面 ψ1 1
b. 多 芳烃或当侧链较复杂时 多环芳烃或当侧链较复杂时， 也可以把烃链作为母体，苯环作为取代基：
芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基 ， 一价的芳基可用Ar——表示：
Ar
CH 3 CH 2
苯基 (Phenyl) (Ph） 苯甲基 (苄基) (Benzyl) ( Bz) ( Bz) 2-甲苯基 邻甲苯基
分类
a、单环芳烃
CH3 CH3 CH2CH3 C(CH3)3 ( CH=CH2
苯 b、多环芳烃
邻二甲苯 苯
乙苯
叔丁苯 叔 苯
苯乙烯 苯 烯
H CH 2CH 2 C C H
1,2-二苯乙烷 c、稠环芳烃 稠环芳烃
(E)-1,2-二苯乙烯
, , 三苯基苯 1,3,5-三苯基苯
萘
蒽
菲
苯的结构
苯分子结构的价键观点 苯分 结构的价键 点
分子对称性好， 熔点就高
沸点随分子量 的增加而升高
苯环上有烷基取代基，稳定性增加； 烷基越多，稳定性越大。 苯 上有烷基 代基 稳定性增加 烷基越多 稳定性越大 稳定性： 1,3,5-三甲苯> 丙苯 > 苯
邻位基团空间位阻越大，稳定性越小 邻二甲苯 < 对二甲苯 对二甲苯 邻二乙苯 < 对二乙苯 对二乙苯
ψ3Байду номын сангаас
苯的π 电子分子轨道重叠情况
苯分子的大π键是三个成键轨道叠加的结果，由于π电子都是 离域的，所以碳碳键长完全相同。 离域的 所以碳碳键长完全相同
单环芳烃的异构和命名
二、从氢化热看苯的稳定性
H2 2H2 3H2 H苯理=3x120=360KJ / mol H= 120KJ / mol H=_232KJ / mol H=_208KJ / mol H苯实=208 KJ / mol
CH 3
CH 3
3-甲苯基 间甲苯基
4-甲苯基 对甲苯基
命名下列化合物和基团
当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2 也把苯环作为取代基。例如：
COOH
SO3H
CHO
OH
NH2
苯甲酸
苯磺酸
苯甲醛
苯酚
苯胺
写出化合物结构式
单环芳烃的物理性质
1、无色液体，不易溶与水，比水轻，易溶于有机溶剂，燃烧带黑烟，有 毒， 涂料工业的稀释剂； 2、沸点随分子量的增加而升高； 3、熔点和分子量及分子形状有关分子对称性好，熔点就高； 3 熔点和分子量及分子形状有关分子对称性好 熔点就高； 4、密度都小于1； 度 5、与烯烃相似，取代基越多，稳定性越大。
芳烃 芳香性
芳烃，也叫芳香烃， 般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。 芳烃 也叫芳香烃 一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物 芳香二字的来由最初是指从天然树脂（香精油）中提取而得、 具有芳香气的物质。 现代芳烃的概 是指具有芳香性的 类环状化合物， 们不 现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一 定具有香味，也不一定含有苯环结构。 芳香烃具有其特征性质——芳香性（易取代，难加成，难氧 芳香烃具有其特征性质 芳香性（易取代 难加成 难氧 化）。
现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯 代物 方法 射线法 光谱法 偶 的测定 表 苯 分子是一个平面正六边形构型，键角都是120°，碳碳键长都是 0.1397nm。图示如下： 0 1397nm 图示如下：
1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物 只有 种（说明六个氢原子是等同的事实，提出了苯的环状构 只有一种（说明六个氢原子是等同的事实 提出了苯的环状构 造式。
p（ 二甲苯）
邻甲基苯酚
（o- 甲基苯酚）
三个相同烷基取代苯，用连、偏、均来表明取代基位置：
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
多元取代苯用数字表明取代基位置，小基团处于1号位， 取代基位置和最小。
CH3 CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 C(CH3)3 CH3 CH2CH3 CH3
CH3
H3C
CH3
CH(CH C (C 3)2
1,2,3-三甲苯 1 2 3-三甲苯 连三甲苯
1,2,4-三甲苯 1 2 4-三甲苯 偏三甲苯
1,3,5-三甲苯 1 3 5-三甲苯 均三甲苯
1-甲基-3-异丙苯 甲基 异丙苯 1-甲基-4-叔丁苯
1,4-二甲基-2-乙苯 1-甲基-4-乙基-3-异丙苯
二元取代苯的命名
取代基的位置用邻（o-ortho)、间（m-meta）、对（p-para） 或1，2； 1，3； 1，4表示。 例如： 例如
CH3 CH3 H3C CH3 H3C CH3 CH3 OH
CH2(CH2)10CH3
邻二甲苯
o（ 二甲苯）
间二甲苯
（m- 二甲苯）
对二甲苯
苯的凯库勒式结构
0.154 0 154 nm 0.134 0 134 nm
杂化轨道理论解释
苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的，故键角均为120°，所 有原子均在同一平面上。未参与杂化的P轨道都垂直与碳环平面，彼 此侧面重叠，形成一个封闭的共轭体系，由于共轭效应使π电子高度 离域，电子云完全平均化，故无单双键之分。从而使能量降低，分子 得到稳定。
_
一、异构现象 1．烃基苯有烃基的异构 基苯有 基的 构
CH2CH2CH3 CH CH3 CH3
2．二烃基苯有三种位置异构 2 二烃基苯有三种位置异构
R R' R' R R' R
3.三取代苯有三 3 三取代苯有三种位置异构
R R' R'' R' R'' R R'' R' R
一元取代苯的命名
以苯为母体，烷基为取代基，≤10，省略“基”字
2.分子轨道理论解释
分子轨道理论认为，分子中六个P轨道线形组合成六个π分子轨 道，其中三个成键规定，三个反键轨道。在基态时，苯分子的六 个π电子成对填入三个成键轨道，其能量比原子轨道低，所以苯 分子稳定，体系能量 较低 。
E
ψ2 ψ4
三个节面 ψ6
ψ5
二个节面 个节面
一个节面 个节面 无节面 ψ1 1
b. 多 芳烃或当侧链较复杂时 多环芳烃或当侧链较复杂时， 也可以把烃链作为母体，苯环作为取代基：
芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基 ， 一价的芳基可用Ar——表示：
Ar
CH 3 CH 2
苯基 (Phenyl) (Ph） 苯甲基 (苄基) (Benzyl) ( Bz) ( Bz) 2-甲苯基 邻甲苯基
分类
a、单环芳烃
CH3 CH3 CH2CH3 C(CH3)3 ( CH=CH2
苯 b、多环芳烃
邻二甲苯 苯
乙苯
叔丁苯 叔 苯
苯乙烯 苯 烯
H CH 2CH 2 C C H
1,2-二苯乙烷 c、稠环芳烃 稠环芳烃
(E)-1,2-二苯乙烯
, , 三苯基苯 1,3,5-三苯基苯
萘
蒽
菲
苯的结构
苯分子结构的价键观点 苯分 结构的价键 点
分子对称性好， 熔点就高
沸点随分子量 的增加而升高
苯环上有烷基取代基，稳定性增加； 烷基越多，稳定性越大。 苯 上有烷基 代基 稳定性增加 烷基越多 稳定性越大 稳定性： 1,3,5-三甲苯> 丙苯 > 苯
邻位基团空间位阻越大，稳定性越小 邻二甲苯 < 对二甲苯 对二甲苯 邻二乙苯 < 对二乙苯 对二乙苯
ψ3Байду номын сангаас
苯的π 电子分子轨道重叠情况
苯分子的大π键是三个成键轨道叠加的结果，由于π电子都是 离域的，所以碳碳键长完全相同。 离域的 所以碳碳键长完全相同
单环芳烃的异构和命名
二、从氢化热看苯的稳定性
H2 2H2 3H2 H苯理=3x120=360KJ / mol H= 120KJ / mol H=_232KJ / mol H=_208KJ / mol H苯实=208 KJ / mol
CH 3
CH 3
3-甲苯基 间甲苯基
4-甲苯基 对甲苯基
命名下列化合物和基团
当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，-CH=CH2 也把苯环作为取代基。例如：
COOH
SO3H
CHO
OH
NH2
苯甲酸
苯磺酸
苯甲醛
苯酚
苯胺
写出化合物结构式
单环芳烃的物理性质
1、无色液体，不易溶与水，比水轻，易溶于有机溶剂，燃烧带黑烟，有 毒， 涂料工业的稀释剂； 2、沸点随分子量的增加而升高； 3、熔点和分子量及分子形状有关分子对称性好，熔点就高； 3 熔点和分子量及分子形状有关分子对称性好 熔点就高； 4、密度都小于1； 度 5、与烯烃相似，取代基越多，稳定性越大。
芳烃 芳香性
芳烃，也叫芳香烃， 般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。 芳烃 也叫芳香烃 一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物 芳香二字的来由最初是指从天然树脂（香精油）中提取而得、 具有芳香气的物质。 现代芳烃的概 是指具有芳香性的 类环状化合物， 们不 现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一 定具有香味，也不一定含有苯环结构。 芳香烃具有其特征性质——芳香性（易取代，难加成，难氧 芳香烃具有其特征性质 芳香性（易取代 难加成 难氧 化）。
现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯 代物 方法 射线法 光谱法 偶 的测定 表 苯 分子是一个平面正六边形构型，键角都是120°，碳碳键长都是 0.1397nm。图示如下： 0 1397nm 图示如下：
1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物 只有 种（说明六个氢原子是等同的事实，提出了苯的环状构 只有一种（说明六个氢原子是等同的事实 提出了苯的环状构 造式。
p（ 二甲苯）
邻甲基苯酚
（o- 甲基苯酚）
三个相同烷基取代苯，用连、偏、均来表明取代基位置：
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
多元取代苯用数字表明取代基位置，小基团处于1号位， 取代基位置和最小。
CH3 CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 C(CH3)3 CH3 CH2CH3 CH3
CH3
H3C
CH3
CH(CH C (C 3)2
1,2,3-三甲苯 1 2 3-三甲苯 连三甲苯
1,2,4-三甲苯 1 2 4-三甲苯 偏三甲苯
1,3,5-三甲苯 1 3 5-三甲苯 均三甲苯
1-甲基-3-异丙苯 甲基 异丙苯 1-甲基-4-叔丁苯
1,4-二甲基-2-乙苯 1-甲基-4-乙基-3-异丙苯