非苯芳烃

合集下载

ch7_多环芳烃和非苯芳烃

CrO3, HOAc 25 C O O O2 , V 2 O5 400--500 C O O
NO2 [O]
NO2 COOH COOH
NH2 [O] HOOC HOOC
电子云密度高的环易被氧化
4 萘环的取代规律 p149
主
G(o,p)
次
热热
G(o,p)
次主
从动力学考虑活化基团使反应在同环发生。钝化基团使反应在异环发生。 -位优于-位。
H H
HH HH
H H HH
H
H HH H
H
10-轮烯因环内氢的相互作用，使C不能同处在同一平面内，无芳香性。
14-轮烯有芳香性环内氢 0 ppm 环外氢7.6 ppm
16-轮烯无芳香性
18-轮烯有芳香性
1,1,4－三甲基－5－乙基环庚烷
1－甲基－3－异丙基－1－环己烯
3，7，7－三甲基双环[4.1.0] 庚烷
即
3 2
蒽
菲
环戊烷多氢菲本身不存在于自然界中，但它的衍生物（胆固醇、胆酸、维生素D、性激素等）广泛分布在动植物体内，它被称为甾族化合物骨架。
环戊烷多氢菲
蒽的伯齐还原
Na/NH3(液) C2H5OH Na/NH3(液) C2H5OH Na/NH3(液) C2H5OH
菲的氧化
KMnO4
COOH COOH
5 6 7
C2H5
CH3
1,3-二甲基萘
H3C 1 8 2-甲基-6-乙基萘
化学反应
亲电取代反应最易在萘的位 1．亲电取代反应（p146）萘的卤代、硝化主要发生在位上，磺化反应根据温度不同，反应产物可为-萘磺酸或-萘磺酸。

芳烃及非苯芳烃

二：萘的化学性质
无色片状，特殊臭味，常用卫生球为粗萘，
易取代，与苯相比易加成。
(一):取代反应 (比苯容易,芳香性比苯弱)
1: 卤代
Br
+ Br2 100℃
+ HBr
α -溴代萘
不用催化剂,比苯活泼.
2: 硝化
HNO3,H2SO4 室温
NO2
+
NO2
(苯硝化须加热)
95%
Zn/HCl 还原
5% NH2
+
SP3
SP2
6e
6e
6e
HH
10e
各符号计算∏电子数

符号

+

一个双键
∏电子数 0 1 2 2
主要类型:
苯系(含苯环)
6e 10e 14e
14e
苯
萘
蒽
菲
非苯系(不含苯环):
1)杂环化合物(6e)
N
N
O
S

H
吡啶吡咯
呋喃噻吩
2)离子型
-
-+
+
6e -
+
6e
4e
10e
-NH2
联苯胺（4，4'-二氨基联苯）
为合成染料中间体,致癌,少用.
与苯环比较：相同： ①两苯环同平面，十个π 电子平行共轭。
②SP2杂化，P 轨道平行重叠，闭合共轭体系，具芳香性。
区别：各P 轨道平行重叠程度不同，π 电子云不平均，键长不等，α 位电子云密度高于β 位，易亲电取代在α 位，芳香性比苯差，（电荷分布不均匀）
α -萘胺
3: 磺化

非苯芳烃讲解

单环轮烯p电子数，只计周边
两点注意： 1. 不仅看p电子数，有时可能因键角张力太大或基团拥挤而无法共平面可能导致无芳香性。
H H A B C
A, B因角张力太大不能共平面—无芳香性 C因环内质子拥挤，非键斥力太大—不能存在，
2. 芳香稳定性——是相对于它们相应的定域键化合物而言，并非都如苯一样稳定，事实上，有些在常温下也是不稳定的。
2
m = 3,5,7……，奇数个p电子，总有一个未成对（自由基） m = 4,8,12……(4n),m/2-1个成键轨道，还有两个p电子在非键轨道上，各占一个轨道。自旋平行，→ 双自由基—极不稳定，电子的离域不但没有使分子稳定化，反而大大提高能量→“反芳香性” m = 6,10…… 4n+2, 正好填满m/2个成键轨道，能量最低— —”芳香性”。
NMR证明其存在，正电荷分散到苯环上
3). 五元环六电子—芳香性
酸性，Ka = 10-15 H (CH3)3COH + (CH3)3CONa H Ka = 10-45 H H Na+
Ph Ph Ph
Ph 原因 Ph Ph
Ph Ph Ph
Ph Ph Ph
μ= 6.3D出乎意料的大烃类极性本应很小
两个环都满足芳香性要求。
4). 七元环六电子—芳香性：
H Br2 H H Br H - HBr H H Br
Br-
产物不溶于乙醇，而溶于水；+ AgAgBr 以正离子稳定存在
5). 八元环，十电子—芳香性
+ 2Na
2Na+
U4+
2.大环芳香化合物
轮烯组成碳环的原子共平面含4n+2个p电子 14, 18, 22, 26…… 芳香性

有机化学第四章环烃-非苯芳烃

2020/4/18
• 联苯环上碳原子的位置编号:
3' 2'
2
3
4'
间邻对
1'
4
1
5' 6'
65
•联苯可看成是苯的一个氢原子被苯基取代.
•联苯的化学性质与苯相似,在两个苯环上均可发生磺化, 硝化等取代反应.
若一个环上有活化基团，则取代反应发生在同环上；若有钝化基团，则发生在异环。
•苯202基0/4/18是邻,对位取代基.取代基主要进入苯基的对位.
2020/4/18
2020/4/18
环多烯(CnHn)的电子数
补充：环多烯化合物(符合通式CnHn)电子数的计算电子数 = 环中碳原子数(n) + 负电荷数 = 环中碳原子数(n) - 正电荷数
注: 上式中的碳原子数n为采取sp2杂化的碳原子数,即参
加离域体系的碳原子数.比如：环戊二烯的电子数为4.其碳原子总数是5,它有一个
顺式十氢化萘
• 顺式的沸点194℃,反式的沸点185℃ • 可将一个环看成另一个环上的两个取代基
反式的两个取代基均为: e键顺式的两个取代基为: 一个为e键和一个a键
2020/4/18
反式构象比顺式稳定.
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
• 若原来取代基是在位,则第二取代基主要进入同它相邻的位.
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
下列化合物哪个的酸性最强？
（1）
（2）
（3）
提示：看哪个化合物形成的碳负离子稳定，即哪个失去H+后形成的离子具有芳香性。
答案：(1)。注意（3）如形成芳香性离子(环庚三烯正离子)离去的是H-离子。

chem-7多环芳烃和非苯芳烃

αα
β
β
Br
β
β
αα
β-溴萘
Br
α-溴萘
-NH2 ，-OH ，-CHO， -SO3H， -COOH OH
SO3H
βቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ萘磺酸
α-萘酚
2.二取代物
8 7
6 5
1 2
3 4
C2H5
C2H5 1，6-二乙基萘
CH3
SO3H
4-甲基-1-萘磺酸
OH SO3H
C2H5 5-乙基-2-萘磺酸
NO2 4-硝基-1-萘酚
（三）萘的化学性质
1.亲电取代反应
α
α β
E+
β
EH
EH
+
+ 其它不稳定共振结构
+
+E H + 其它不稳定共振结构
⑴卤化
Cl
+ Cl2
I2 苯
Br
+ Br2 CCl4
⑵硝化
HNO3/H2SO4
N O2
⑶磺化（可逆反应）
< 80℃
浓 H2SO4
165℃
SO3H
96%
SO3H
165℃ / H2SO4
斥力较大
H SO3H
85%
H
SO3H
H
斥力较小
⑷付氏酰基化反应
AlCl3 + CH3COCl
CS2 或 C2H2Cl4 -15℃
硝基苯 200℃
COCH3 93%
COCH3 90%
⑸一取代萘的定位效应
由于邻对位定位基的致活作用，取代发生在同环,并且第二个基团进入这个定位基的邻对位中的α位。
CH3

第7章、多环芳烃和非苯芳烃

Br
Br2 FeBr3
高温
SO3H
H2SO4
有机化学芳烃 19
蒽的化学性质

② 加氢氢化时多在 9 、 10 位，这样氢化后形成两个苯环，稳定性高。若在其它位置，则产物中留下一个萘环，相比之下，萘环不如苯环稳定，所以氢化亦多在9、10位加成。
Zn HCl
9,10－二氢蒽

③ 氧化蒽比苯易氧化，发生在位，生成 9,10－蒽醌，是重要的化工原料，其衍生物是许多醌式染料的中间体。 O
有机化学
芳烃
常见的非苯芳香体系
碳原子数电子数离域键 (4n+2)n值

0
3 2
2 3

1
5 6
6 5

1
6 6
6 6

1
7 6
6 7

8 10 2
10 8
以上这些结构不具有苯的六员环结构，但却有与苯相似的芳香性。
芳烃 26
有机化学
例：

该化合物由一个五员环和一个七员环稠合而成。其外围有 10 个电子，经测定，该化合物有偶极距（烃类，应无偶极距或偶极距很小），但其=1.0D，这说明分子中发生了电子偏移。原因是，七员环中的一个电子转移到五员环中，则两个环都有6个电子，符合4n+2规则，则两部分都有芳香性，使体系能量降低，分子稳定。该化合物是一个芳香化合物，具有芳香性。

如：6,6’-二硝基-2,2’-联苯二甲酸的异构体
镜面
有机化学芳烃 6
(6) 重要联苯衍生物——联苯胺(4,4’-二氨基联苯)：

无色晶体；熔点127℃ ；是合成多种染料的中间体；该化合物毒性大,且有致癌可能,近来很少用。

芳香性判断技巧

芳香性判断技巧The final revision was on November 23, 2020一,芳香性判据——Hückel规则Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外).对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了.非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等.二,一些非苯芳烃1.环多烯烃:(通式CnHn?)又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性.2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性.环戊二烯负离子其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位 2,2,6,6,符合4n+2(n 分别位0,0,1,1).具有芳香性的离子也属于非苯芳烃.3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为 10 和 14,符合 Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用 Hückel 规则来判断其芳香性.与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用 Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有 10 个,相当于[10]轮烯,符合 Hückel 规则(n=2),也具有芳香性.三.π 电子数的计算也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推.吡咯的N的孤对电子要算进去,在家两双键上的4个电子,共有6电子,有芳香性.吡啶中N原子上连有双键,N上孤对电子不能算进去,三双键共轭,共有6个π电子,有芳香性.两个N都与双键相连,孤对电子也都不算,还是6个π电子有一个N与双键相连,有一个没有.按以上的思路,与双键相连的N上的孤对电子不算进去,而右边的N原子上的孤对电子要算进去,结果也是6个π电子这种结构的也具有芳香性,看起来这个七元环没有达到共轭结构,我的也是经验,两双键中间隔了一个碳正离子,你就把这个碳正离子去掉再来计算π电子数,也是6个.注意:若隔的是碳负离子就不能这样了,一定要是碳正离子才可以这样算.这个和上面那个有点相似,但隔的是碳负离子,一个碳负离子算2个电子,图中有2个碳负离子,还有3个双键,有10个π电子.图中左边,一双键连接两个环,可以写出它的共振体,当然尽量往有芳香性的写,而且芳香性的环稳定,贡献大.这样下面的五元环有6π电子,上面的三元环有2π电子.都有芳香性.因为三键中两π键互相垂直,孤只有一个能与其他双键共轭,。

稠合芳烃与非苯芳烃

SO3H
85%
23
稠环化合物:萘
(1) 磺化反应的热力学控制和动力学控制：
E 反应进程
因萘的α-位电子云
较高，反应所需的活化能ΔEα较低，在较低的反应温度下即
可完成，反应是受动力学控制的。但因磺酸基的体积较大，与8-位上的氢原子之间的距离小于H 与 SO3H 的半径之和，
故α-萘磺酸的稳定性较差。
O 80oC
O
O AlCl3 C6H5NO2 ,
CO2H
O
CH3
OH H2SO4 HNO3
OH NO2
NO2
NO2
32
休克尔规则和非苯芳香体系一非苯芳香体系
苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系。
二休克尔规则
判别单环化合物是否有芳香性的规则
含有 4n + 2 ( n = 0, 1, 2…..)个电子的单环的、平面的、封闭共轭多烯具有芳香性。
α 萘乙酸简称：NAA
26
稠环化合物:萘
NAA是一种植物生长激素，能促使植物生根、开花、早熟、高产，对人畜无害。
(3)F-C酰基化反应：
+
+
+
+
COCClOCCCOl COCAOCllCCl l3lAl +
CAl3lAClAlC3llC3 l3
CO COCCOOCO
α 苯α 甲α苯酰α甲α萘苯酰苯甲苯萘甲酰甲酰萘酰萘萘
1968年测出了二聚体的实际结构
Zn 2Ph3CCl CO2气流保护下进行
Ph3C•的苯溶液
<O>
振荡
（黄色）
苯
六苯乙烷
二聚体（油状物）蒸发
Ph3C-O-O-CPh3

《芳烃及非苯芳烃》课件

详细描述
非苯芳烃可以根据其取代基和官能团的不同进行分类，如烯基、烷基、卤素、硝基等。这些不同的取代基和官能团可以影响非苯芳烃的物理和化学性质。
非苯芳烃的合成方法
总结词
非苯芳烃可以通过多种合成方法获得。
详细描述
非苯芳烃可以通过多种化学反应合成，如烷基化反应、酰化反应、氧化反应等。这些合成方法可以根据需要选择，以获得具有特定结构和性质的产物。
化工原料
01
02
芳烃是化工原料的重要组成部分，用于生产多种化学品，如苯酚、苯胺、乙酸酐等。
非苯芳烃同样也是重要的化工原料，可用于生产农药、染料、香料等精细化学品。
高分子材料合成
芳烃是合成高分子材料的重要单体，如聚酯、聚酰胺和聚氨
酯等。
02
01
非苯芳烃也可以用于合成高分子材料，如聚乙烯吡啶、聚苯乙烯
《芳烃及非苯芳烃》课件
目录
• 芳烃简介 • 芳烃的性质 • 非苯芳烃介绍 • 非苯芳烃的性质 • 芳烃与非苯芳烃的应用 • 芳烃与非苯芳烃的发展趋势与展望Fra bibliotek1芳烃简介
定义与特性
01
02
定义
特性
芳烃是一类具有芳香族特性的烃类化合物，通常具有闭合的环状结构。
芳烃具有特殊的芳香族气味，化学性质稳定，不易发生氧化、水解等反应。
04
非苯芳烃的性质
物理性质
熔点
非苯芳烃的熔点通常较高，因为它们具有较大的分子量和较高的共轭程度。
沸点
由于非苯芳烃的分子间作用力较强，其沸点也较高。
溶解性
非苯芳烃的溶解性取决于其分子结构，有些非苯芳烃可以溶于有机溶剂，而有些则不易溶。
化学性质
加成反应
非苯芳烃可以发生加成反应，例如与氢、卤素等发生加成反应。

4-3非苯芳香烃

第四章芳香烃【学习要求】：
1、掌握芳香烃的命名及化学性质。

2、了解苯环上亲电取代反应历程，熟悉取代苯的定位基规则。

3、掌握休克尔规则。

【教学重点】：
取代苯的定位基定位规则
【教学难点】：
1、取代苯的定位基定位规则
2、芳香性及休克尔规则
【教学过程】：
苯的大π键分子轨道示意图
+ 119.6KJ/mol
+ 207.4KJ/mol
多为无色液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，如乙醚、CCl
对位异构体的熔点一般比邻位和间位异构体的高（可能是由于对位
具有一定的毒性，吸入过量苯蒸气，急性中毒引起神经性头昏，并可发生再生障碍性贫血，急性白血病；慢性中毒造成肝损伤。

3
NO2 2
）
安徽科技学院理学院《有机化学》教案第四章
11。

第三节非苯芳烃

Π18
18
§4-3 非苯芳烃
一、休克尔规则凯库勒发表了苯环的结构以后，就有人企图合成比苯少一个或多一个双键的共轭环状化合物，看它们是否与苯有相似的性质。如：
环丁二烯
环辛四烯
一、休克尔规则
环丁二烯的纯品一直不能制得，因为一旦形成便立即分解或聚合了。没有芳香性。
环辛四烯己于1911年制得，它的性质与苯毫无共同之处，而是与相应的链状烯烃（1,3,5,7-辛四烯）差不多，也没有芳香性。
二、非苯芳烃
现已经合成了一些稳定的含取代基环丙烯正离子的化合物。如： Cl Cl C6H5 C6H5
2.环戊二烯负离子
C6H5
（
Cl
+ (CH3)3COK
H H
）
－
Π5
6
H
二、非苯芳烃
3.环庚三烯正离子
H H⊕Βιβλιοθήκη + (C6H5)3C
+
4.轮烯通常将十个碳原子以上的单环多烯烃CnHn(n≧10) 叫做轮烯。如：〔18〕-轮烯
一、休克尔规则
休克尔规则:(4n+2)π电子规则单环共轭多烯环上所有的原子共处同一平面或接近于平面离域的电子数为4n + 2 则该化合物具有芳香性
二、非苯芳烃
1.环丙烯正离子
H
–HH H
H
（
＋
）
H
H
经测定环丙烯正离子的碳碳键长均为0.140nm，这说明两个π 电子完全离域，平均分布在三个碳原子上。

芳香烃

芳香烃考点热点回顾芳香烃简称芳烃，主要指分子中含有苯环的结构的一类碳氢化合物。

芳烃可以分为苯型芳烃和非苯芳烃。

苯型芳烃按分子中所含苯环数目和是否稠合，又可分为分为单环芳烃、多环芳烃和稠环芳烃。

一、苯型芳烃的命名 1、单环芳烃的命名最简单的单环芳烃是苯。

其它的这类单环芳烃可以看作是苯的一元或多元烃基的取代物。

苯的一元烃基取代物只有一种。

命名的方法有两种，一种是将苯作为母体。

烃基作为取代基，称为××苯。

另一种是将苯作为取代基，称为苯基，它是苯分子减去一个氢原子后剩下的基团，可简写成ph−，苯环以外的部分作为母体，称为苯（基）××。

例如：CH 3CH CH 3CH 3CH C CHCH 2甲苯(methylbenzene)异丙苯(isopropylbenzene)苯乙烯(phenyl ethylene)苯乙炔(phenyl acetylene)(苯为母体)(苯为取代基)苯的二元烃基取代物有三种异构体，它们是由于取代基团在苯环上的相对位置的不同而引起的，命名时用邻、间、对表示两个取代基团处于对角位置，邻、间、对也可用1,2−、1,3−、1,4−表示。

例如：若苯环上有三个相同的取代基，常用“连”为词头，表示三个基团处在1,2,3位。

用“偏”为词头，表示三个基团处在1,2,4位。

用“均”为词头，表示三个基团处在1,3,5位。

当苯环上有两个或多个取代基时，苯环上的编号应符合最低系列原则。

而当应用最低系列原则无法确定那一种编号优先时，与单环烷烃的情况一样，中文命名时应让顺序规则中较小的基团位次尽可能小，英文命名时，应CH CH 3CH 3H 3C CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3邻甲基乙苯o -methylethylbenzene 间甲基丙苯m -methylpropylbenzene 对甲基异丙苯p -methylisopropylbenzene CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C CH 3123456123456123456邻二甲苯(o -二甲苯) 1, 2-二甲苯 o -dimethylbenzene 间二甲苯(m -二甲苯) 1, 3-二甲苯 m -dimethylbenzene 对二甲苯(p -二甲苯) 1, 4-二甲苯 p -dimethylbenzeneCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3C CH 3CH 3H 3C 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)1, 2, 3-或vic1, 2, 4-或unsym 1, 3, 5-或sym trimethylbenzene trimethylbenzene trimethylbenzene按英文字母顺序，让字母排在前面的基团位次尽可能小。

芳香性判断技巧

一,芳香性判据——Hückel规则Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外).对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了.非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等.二,一些非苯芳烃1.环多烯烃:(通式CnHn )又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环xx,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环xx的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环xx碳原子基本xx在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环xx碳原子不能在一个平面内,故无芳香性.2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面xx,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性.环戊二烯负离子其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环xx两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π电子数分别位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1).具有芳香性的离子也属于非苯芳烃.3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面xx,且π 电子数分别为 10 和14,符合Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环xx,可看成是单环共轭多烯,故可用Hückel 规则来判断其芳香性.与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有 10 个,相当于[10]轮烯,符合Hückel 规则(n=2),也具有芳香性.三.π 电子数的计算也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子xx的杂原子是N,其他原子类推.吡咯的N的孤对电子要算进去,在家两双键xx的4个电子,共有6电子,有芳香性.吡啶xxN原子xx连有双键,Nxx孤对电子不能算进去,三双键共轭,共有6个π电子,有芳香性.两个N都与双键相连,孤对电子也都不算,还是6个π电子有一个N与双键相连,有一个没有.按以xx的思路,与双键相连的Nxx的孤对电子不算进去,而右边的N原子xx的孤对电子要算进去,结果也是6个π电子这种结构的也具有芳香性,看起来这个七元环没有达到共轭结构,我的也是经验,两双键xx间隔了一个碳正离子,你就把这个碳正离子去掉再来计算π电子数,也是6个.注意:若隔的是碳负离子就不能这样了,一定要是碳正离子才可以这样算.这个和xx面那个有点相似,但隔的是碳负离子,一个碳负离子算2个电子,图xx有2个碳负离子,还有3个双键,有10个π电子.图xx左边,一双键连接两个环,可以写出它的共振体,当然尽量往有芳香性的写,而且芳香性的环稳定,贡献大.这样下面的五元环有6π电子,xx面的三元环有2π电子.都有芳香性.因为三键xx两π键互相垂直,孤只有一个能与其他双键共轭,。

非苯芳烃及芳香性判据

非苯芳烃及芳香性判据教学目标：了解非苯芳烃的结构特征及性质，掌握芳香性判据即休克尔（Hückel）规则。

{插入化学家小传}教学重点：休克尔规则判断化合物或离子是否具有芳香性教学安排：G>G12；30min1—基本概念：芳香性：环状闭合共轭体系，π电子高度离域，具有离域能，体系能量低，较稳定。

在化学性质上表现为易进行亲电取代反应，不易进行加成反应和氧化反应，这种物理、化学性质称为芳香性。

一、芳香性判据——休克尔规则是不是具有芳香性的化合物一定要含有苯环？德国化学家休克尔而从分子轨道理论的角度，对环状化合物的芳香性提出了如下的规则，即休克尔规则：一个单环化合物只要具有平面离域体系，它的π 电子数为4n+2（n=0，1，3，…整数），就有芳香性（当n＞7 时，有例外）。

其中n相当于简并的成键轨道和非键轨道的组数（如图）。

苯有六个π 电子，符合4n+2 规则，六个碳原子在同一平面内，故苯有芳香性。

而环丁二烯、环辛四烯的π 电子数不符合4n+2 规则，故无芳香性。

凡符合休克尔规则，具有芳香性。

不含苯环的具有芳香性的烃类化合物称作非苯芳烃，非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等。

二、轮烯环多烯烃（通式C n H n）又称作轮烯（也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯）。

环丁烯、苯、环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯、[6]轮烯、[8]轮烯和[18]轮烯。

它们是否具有芳香性，可按休克尔规则判断，首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内，其次看π 电子数是否符合4n+2。

[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内，π 电子数为4n+2（n=4），因此具有芳香性。

又如[10]轮烯，π 电子数符合4n+2（n=2），但由于环内两个氢原子的空间位阻，使环上碳原子不能在一个平面内，故无芳香性。

非苯芳烃及芳香性判据三、芳香离子某些烃无芳香性，但转变成离子后，则有可能显示芳香性。

如环戊二烯无芳香性，但形成负离子后，不仅组成环的5 个碳原子在同一个平面上，且有6 个π 电子（n=1），故有芳香性。

芳烃及非苯芳烃

sp3杂化，不是连续共轭
1
2
3
联苯及其衍生物（简讲）
工业： 2
3'
700~800℃ 4' 通过铁管 5'
2' 2 1' 1 6' 6
3 4
5 + H2
实验室： 2
I + 2 Cu
+ 2CuI
苯取代苯 :苯基为最弱的 O,P 基. 取代时,主要进入对位,也有少量邻位产物. 两苯环可饶 C-C 键自由旋转,当有取代基时旋转有限制,形成异构体.
二：萘的化学性质
无色片状，特殊臭味，常用卫生球为粗萘，
易取代，与苯相比易加成。
(一):取代反应 (比苯容易,芳香性比苯弱)
1: 卤代
Br
+ Br2 100℃
+ HBr
α -溴代萘
不用催化剂,比苯活泼.
2: 硝化
HNO3,H2SO4 室温
NO2
+
NO2
(苯硝化须加热)
95%
Zn/HCl 还原
5% NH2
α -萘胺
3: 磺化
60℃
SO3H α -萘磺酸
+ H2SO4
165℃
165℃
SO3H β -萘磺酸
α 位空间阻力大,不稳定,但生成速度快,低温以α 位为主; 高温时,β 位也易生成,稳定,以β 位为主.
4: 付氏烷基化产率低,无价值.
(三) 氧化反应 (比苯容易)
O
+ O2 V2O5 400℃
§7-1 芳香性
芳香性：
化合物具有的环稳定,易亲电取代, 难加成,难氧化的性质，称为芳香性。
芳香性判椐---休克尔规则 (1)环状共平面,即原子SP2杂化; (2) ∏电子数符合(4n+2). 注:n=0,1,2……整数;二条件同时具备.

非苯芳烃 (1)

2)：符合4n π电子数 = 4
a
环丁二烯
符合4n
半填满
极不稳定的双自由基——反芳性
反芳性：能量比直链烯烃还要高得多，稳定性很差。
b π电子数 = 8
环辛四烯
符合4n
b.p. 152℃ K + + K K 稳定的环状共轭化合物 —非芳性 THF 环辛四烯双负离子
非平面分子，非芳性分子, 烯烃的性质
b
b.p. 152℃ K THF K
+
K
+
环辛四烯双负离子
平面分子 π电子数 = 10 芳性
符合4n+2
（二）环状共轭烯离子
1）环丙烯正离子
H H H H H H 空轨道 H H
-HH H 环丙烯
。
+
。
反键轨道
成键轨道
π电子数 = 2
符合4n+2
芳性
人们已经合成出一些稳定的含有取代基的环丙烯正离子的盐
7.1.4 休克尔规则及芳香性的判断 p154
当年芳香性引起了人们的极大的兴趣。人们偿试着合成类似苯一样的闭环体系
环丁二烯
不稳定，反芳香性物质！
环辛四烯
和烯烃一样活泼，非芳香性物质。
Hú ckel规则（4n+2规则）
一个环状化合物具有共平面的离域体系且π电子数为4n+2时（n=0，1，2------） —有芳性
2 轮烯
轮烯—是一类具有交替单双键的单环共轭多烯。一般指成环碳原子数≥10的单环共轭多烯。命名时以轮烯为母体，将环内碳原子总数以带方括号的阿拉伯数字放在母体名称前读作某轮烯。
[10]
H
H
[14]

优选第六章多环芳烃和非苯芳烃

① 联苯和联多苯苯环间以单键直接相连。如
联苯
5 4
6
6' 5'
1 1'
4'
3
2 2' 3'
CH3
2-甲基-4'-硝基联苯
NO2
1,4-联三苯
65 1
4 23
1,3-联三苯
联苯的制备方法：
H +H
。 700 ~ 800 C
Fe
+ H2
联苯的化学性质与苯相似，可发生亲电取代反应，且主要得到对位产物(苯基为第一类定位基，且因位阻而以对位产物为主)。
蒽
3
9 10
4
2
8
1
5
1
6
7
2
或
7
10
65
43
89
菲
6.7.2 稠环芳烃
稠环芳烃是指多个苯环共用两个或两个以上碳原子的芳烃。
萘
蒽
(naphthalene)
菲
6.7.2.1 萘及其衍生物
1、萘的结构和命名
0.142
0.136 α
β 0.140
0.139
环闭共轭体系(大键)；C-C键长不完全等同；电子云不完全平均化；离域能～255kJ/mol（苯的离域能为150 kj·mol-1 ）；因此萘的稳定性比苯弱一些。
O
O2 , V2O5 400℃
C O
C
O
② CrO3氧化
O
CrO3 CH3COOH , 10~15℃
萘醌
O
6.7.2.2 蒽和菲
1. 蒽的命名及化学性质
分子式C14H10，命名与萘相似，蒽环也有固定的编号次序。