有机化学课件——第六章 芳香烃
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溶解度：苯及其同系物多数为液体，不溶于水，易溶于有 机溶剂。
相对密度：单环芳烃的相对密度小于1，但比同碳数的脂 肪烃和脂环烃大，一般在0.8-0.9。
沸点：苯的同系物中每增加一个CH2单位，沸点平均增高约 25℃，含同碳数的各种异构体的沸点很接近；
熔点：在同分异构体中，结构对称的异构体具有较高的熔 点
（2）多苯代脂肪烃
二苯基甲烷
1，2-二苯基乙烯
1-苯基-2-对甲苯基乙烯
（3）稠环芳烃
8 7
6 5
1
8
27
36
4
5
3
4
2
9 10
9
1
5
8
1
26
1
7
2
37
10 4
8
10 9
6
5 43
位： 1,4,5,8 位： 2,3,6,7 位： 9,10
萘 蒽
菲
第二节 苯的结构
苯的芳香性 一、凯库勒结构式 二、苯分子结构的近代概念
+
CH3 CH3
CHCH2Cl
AlCl3
?
亲电试剂是烷基正离子，伴随碳正离子重排. 常用的催化剂：路易斯酸、质子酸; 烷基化试剂：卤代烷、 烯、醇等。
烷基化反应的特点
（1）易异构化 （2）易多烷基化 （3）卤代烯烃、卤代苯不能发生 （4）可逆、易歧化
反应局限性：含吸电子基的芳烃不发生F-C 反应。
（3）取代基复杂时
取代基复杂时或取代基上有官能团时，可以把支链 看作母体，苯环作为取代基。例如：
2-甲基-3-苯基丁烷 2-苯基-2-丁烯
苯乙炔
苯乙烯
几种取代基
2、多环芳烃
（1）联苯类 （2）多苯代脂肪烃 （3）稠环芳烃
（1）联苯类
联（二）苯
对联三苯（1，4-联三苯）
间联三苯（1，3-联三苯） 4，4‘-二苯基联苯（联四苯）
CH2Cl
CH3
氯
甲
CH3 + HCHO + HCl 无水 ZnCl2
CH3 NH3
基
化
KCN
CH2NH2 CH3
反 应
—
反加 应特
曼 科 赫
CH2Cl CHO
+ CO + HCl AlCl3 CuCl
CH2CN
芳环上有强吸电子基，反应均不发生。
二、加成反应
1、催化加氢 2、加氯
1、催化加氢
2、加氯
芳香烃
单环芳烃
多环芳烃
联苯类 多苯代脂肪 稠环芳烃
二、构造异构及命名
1、单环芳烃 2、多环芳烃
1、单环芳烃
（1）取代基简单时 （2）二元取代物及三元取代物 （3）复杂基团或不饱和基团取代时 （4）几种取代基
（1）取代基简单时
以苯为母体，烷基为取代基。例如
（2）二元取代物及三元取代物
二元取代物的表示方法 三元取代物的表示方法
第四节 单环芳烃的化学性质
一、取代反应 二、加成反应 三、氧化反应
一、取代反应
1、卤代反应 2、硝化反应 3、磺化反应 4、烷基化反应 5、酰基化反应
1、卤代反应
苯的卤代 烷基苯的卤代
来自百度文库的卤代
烷基苯的卤代
2、硝化反应
3、磺化反应
苯的磺化和氯磺化 烷基苯的磺化 磺化的可逆性
苯的磺化和氯磺化
邻氨基苯甲醛
三元取代物的表示方法
1)三基团相同时，为： 1,2,3-(连) 1,2,4-(偏) 1,3,5-(均)
连三甲苯 1，2，3-三甲苯
偏三甲苯 1，2，4-三甲苯
均三甲苯 1，3，5-三甲苯
2)三基团不同 时， ① 先定主管能团并编号为1； ② 取代基位号尽可能小； ③ 写名称, 次序规则小的基团优先。
第六章 芳香烃
第一节 芳香烃的分类、构造异构及命名 第二节 苯的结构 第三节 单环芳烃的物理性质 第四节 单环芳烃的化学性质 第五节 苯环上亲电取代反应历程 第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律 第七节 多环芳烃 第八节 非苯芳烃
第一节 芳香烃的分类、异构及命名
一、分类 二、构造异构及命名
一、分类
H
Csp2 , C-C 键和C-H 键;
p轨道, 键 ；
电子云分布在平面上下；
H
环闭共轭体系；
能量降低稳定、键长平均化。
一、凯库勒结构式
二、苯分子结构的近代概念
(一)价键理论对苯结构的处理 (二)分子轨道理论对苯结构的处理
(一)价键理论对苯结构的处理
(二)分子轨道理论对苯结构的 处理
第三节 单环芳烃的物理性质
烷基化反应的特点
5、酰基化反应
可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯：
酰基化反应的特点
酰基化反应的特点
（1）不易异构化 （2）不易多酰基化 （3）卤代烯烃、卤代苯不能发生 反应的局限性: 芳环上有吸电子基如: 硝基、羰基等
不发生F-C酰化反应。
5. 氯甲基化与加特曼-科赫反应
+ HCHO + HCl 无水 ZnCl2
烷基苯的磺化
磺化的可逆性
除水、加过量苯有利于正反应； 稀酸、加热有利于逆反应；
4、烷基化反应
烷基化反应的特点
反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3
CH3CH2+ + H
+
CH2CH3 + AlCl4-
CH3CH2+ + AlCl4H
+
CH2CH3
CH2CH3
+ HCl + AlCl3
[讨论]
E
E
第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律
一、电子效应 二、两类定位基 三、定位规律的解释 四、定位规律的应用
一、电子效应
电子效应
给电子诱导效应（+I） 诱导效应
（I） 吸电子诱导效应（-I）
pπ共轭
共轭效应 ππ共轭 （C）
超共轭效应
σ-π共轭 σp 共轭
诱导效应：σ电子的偏移。用→表示。
δδδ+ δδ+ δ+ δ-
苯的芳香性
苯的不易加成、不易氧化、容易取代和碳环异常 稳定的特性，不同于一般不饱和化合物的性质， 总称为方向性。
二. 苯的结构和表达式
C6H6
不反应
KMnO4 H+
C6H6 Br2
Br2 CCl4
FeBr3
C6H5Br
不反应
H H
H
H
平面分子， 正六边形，
sp2
碳碳键长均等：140pm ； 键角 120o
二元取代物的表示方法
1)两基团相同时，有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)
邻二甲苯 1，2-二甲苯 o-二甲苯
间二甲苯 1，3-二甲苯 m-二甲苯
对二甲苯 1，4-二甲苯 d-二甲苯
2)两基团不同时，主管能团与苯环一起作母体， 另一个作取代基。
OH
Cl
间氯苯酚
CH3
CHO NH2
SO3H
对甲苯磺酸
三、氧化反应
第五节 苯环上亲电取代反应历程
一、通式 二、反应历程
一、通式
二、反应历程
1、生成π-络合物和σ -络合物 2、质子的离去
1、生成π-络合物和σ -络合物
2、质子的离去
sp2 + E+
sp3
sp2
H
E
E+
-H+ +E
亲电试剂
络合物
用极限式表示中间体：
H
E
+
+
络合物
产物
H
+H
相对密度：单环芳烃的相对密度小于1，但比同碳数的脂 肪烃和脂环烃大，一般在0.8-0.9。
沸点：苯的同系物中每增加一个CH2单位，沸点平均增高约 25℃，含同碳数的各种异构体的沸点很接近；
熔点：在同分异构体中，结构对称的异构体具有较高的熔 点
（2）多苯代脂肪烃
二苯基甲烷
1，2-二苯基乙烯
1-苯基-2-对甲苯基乙烯
（3）稠环芳烃
8 7
6 5
1
8
27
36
4
5
3
4
2
9 10
9
1
5
8
1
26
1
7
2
37
10 4
8
10 9
6
5 43
位： 1,4,5,8 位： 2,3,6,7 位： 9,10
萘 蒽
菲
第二节 苯的结构
苯的芳香性 一、凯库勒结构式 二、苯分子结构的近代概念
+
CH3 CH3
CHCH2Cl
AlCl3
?
亲电试剂是烷基正离子，伴随碳正离子重排. 常用的催化剂：路易斯酸、质子酸; 烷基化试剂：卤代烷、 烯、醇等。
烷基化反应的特点
（1）易异构化 （2）易多烷基化 （3）卤代烯烃、卤代苯不能发生 （4）可逆、易歧化
反应局限性：含吸电子基的芳烃不发生F-C 反应。
（3）取代基复杂时
取代基复杂时或取代基上有官能团时，可以把支链 看作母体，苯环作为取代基。例如：
2-甲基-3-苯基丁烷 2-苯基-2-丁烯
苯乙炔
苯乙烯
几种取代基
2、多环芳烃
（1）联苯类 （2）多苯代脂肪烃 （3）稠环芳烃
（1）联苯类
联（二）苯
对联三苯（1，4-联三苯）
间联三苯（1，3-联三苯） 4，4‘-二苯基联苯（联四苯）
CH2Cl
CH3
氯
甲
CH3 + HCHO + HCl 无水 ZnCl2
CH3 NH3
基
化
KCN
CH2NH2 CH3
反 应
—
反加 应特
曼 科 赫
CH2Cl CHO
+ CO + HCl AlCl3 CuCl
CH2CN
芳环上有强吸电子基，反应均不发生。
二、加成反应
1、催化加氢 2、加氯
1、催化加氢
2、加氯
芳香烃
单环芳烃
多环芳烃
联苯类 多苯代脂肪 稠环芳烃
二、构造异构及命名
1、单环芳烃 2、多环芳烃
1、单环芳烃
（1）取代基简单时 （2）二元取代物及三元取代物 （3）复杂基团或不饱和基团取代时 （4）几种取代基
（1）取代基简单时
以苯为母体，烷基为取代基。例如
（2）二元取代物及三元取代物
二元取代物的表示方法 三元取代物的表示方法
第四节 单环芳烃的化学性质
一、取代反应 二、加成反应 三、氧化反应
一、取代反应
1、卤代反应 2、硝化反应 3、磺化反应 4、烷基化反应 5、酰基化反应
1、卤代反应
苯的卤代 烷基苯的卤代
来自百度文库的卤代
烷基苯的卤代
2、硝化反应
3、磺化反应
苯的磺化和氯磺化 烷基苯的磺化 磺化的可逆性
苯的磺化和氯磺化
邻氨基苯甲醛
三元取代物的表示方法
1)三基团相同时，为： 1,2,3-(连) 1,2,4-(偏) 1,3,5-(均)
连三甲苯 1，2，3-三甲苯
偏三甲苯 1，2，4-三甲苯
均三甲苯 1，3，5-三甲苯
2)三基团不同 时， ① 先定主管能团并编号为1； ② 取代基位号尽可能小； ③ 写名称, 次序规则小的基团优先。
第六章 芳香烃
第一节 芳香烃的分类、构造异构及命名 第二节 苯的结构 第三节 单环芳烃的物理性质 第四节 单环芳烃的化学性质 第五节 苯环上亲电取代反应历程 第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律 第七节 多环芳烃 第八节 非苯芳烃
第一节 芳香烃的分类、异构及命名
一、分类 二、构造异构及命名
一、分类
H
Csp2 , C-C 键和C-H 键;
p轨道, 键 ；
电子云分布在平面上下；
H
环闭共轭体系；
能量降低稳定、键长平均化。
一、凯库勒结构式
二、苯分子结构的近代概念
(一)价键理论对苯结构的处理 (二)分子轨道理论对苯结构的处理
(一)价键理论对苯结构的处理
(二)分子轨道理论对苯结构的 处理
第三节 单环芳烃的物理性质
烷基化反应的特点
5、酰基化反应
可用于制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯：
酰基化反应的特点
酰基化反应的特点
（1）不易异构化 （2）不易多酰基化 （3）卤代烯烃、卤代苯不能发生 反应的局限性: 芳环上有吸电子基如: 硝基、羰基等
不发生F-C酰化反应。
5. 氯甲基化与加特曼-科赫反应
+ HCHO + HCl 无水 ZnCl2
烷基苯的磺化
磺化的可逆性
除水、加过量苯有利于正反应； 稀酸、加热有利于逆反应；
4、烷基化反应
烷基化反应的特点
反应机理
CH3CH2Cl + AlCl3
CH3CH2+ + H
+
CH2CH3 + AlCl4-
CH3CH2+ + AlCl4H
+
CH2CH3
CH2CH3
+ HCl + AlCl3
[讨论]
E
E
第六节 苯环上亲电取代反应的定位规律
一、电子效应 二、两类定位基 三、定位规律的解释 四、定位规律的应用
一、电子效应
电子效应
给电子诱导效应（+I） 诱导效应
（I） 吸电子诱导效应（-I）
pπ共轭
共轭效应 ππ共轭 （C）
超共轭效应
σ-π共轭 σp 共轭
诱导效应：σ电子的偏移。用→表示。
δδδ+ δδ+ δ+ δ-
苯的芳香性
苯的不易加成、不易氧化、容易取代和碳环异常 稳定的特性，不同于一般不饱和化合物的性质， 总称为方向性。
二. 苯的结构和表达式
C6H6
不反应
KMnO4 H+
C6H6 Br2
Br2 CCl4
FeBr3
C6H5Br
不反应
H H
H
H
平面分子， 正六边形，
sp2
碳碳键长均等：140pm ； 键角 120o
二元取代物的表示方法
1)两基团相同时，有三种异构体：邻(o)、间(m)、对(p)
邻二甲苯 1，2-二甲苯 o-二甲苯
间二甲苯 1，3-二甲苯 m-二甲苯
对二甲苯 1，4-二甲苯 d-二甲苯
2)两基团不同时，主管能团与苯环一起作母体， 另一个作取代基。
OH
Cl
间氯苯酚
CH3
CHO NH2
SO3H
对甲苯磺酸
三、氧化反应
第五节 苯环上亲电取代反应历程
一、通式 二、反应历程
一、通式
二、反应历程
1、生成π-络合物和σ -络合物 2、质子的离去
1、生成π-络合物和σ -络合物
2、质子的离去
sp2 + E+
sp3
sp2
H
E
E+
-H+ +E
亲电试剂
络合物
用极限式表示中间体：
H
E
+
+
络合物
产物
H
+H