第六章多环芳烃和非苯芳烃优秀课件
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有机化学单环、多环及非苯芳香烃
BrBiblioteka BrBrBr②苯为高度不饱和的分子，却不容易发生加成反应而容
易发生取代反应。
③苯环的特殊稳定性： 不与氧化剂反应； 在化学反应中苯环常保持不变；氢化热和燃烧热低。
氢化热是化合物催化加氢时所放出的热量，氢化热小 说明化合物内能低，比较稳定。
环己烯、环己二烯和苯催化加氢时都生成环己烷，氢 化热数据为：
120°
·
·
0.110nm ·
·
Π6 6
0.1397nm
·
·
苯的大π键 Π 66。
(2) 分子轨道理论
没有参加杂化的六个2p轨道重新组合成六个π分子轨 道，其中三个是成键轨道，三个是反键轨道。
在基态时，苯分子中的六个π电子都在成键轨道上，它 们的能量要比在孤立的π轨道低得多，因此苯环是一个 稳定的体系。
③ 苯环上有强吸电子基团如硝基、磺酸基、羧基、酰基 时，不发生Friedel-Crafts反应；
(5) Friedel-Crafts酰基化反应 酰基化试剂常用酰氯或酸酐，最常用的催化剂
是AlCl3，产物为芳酮。
乙酰基
O
+ CH3 C Cl AlCl3
O C CH3
CH3 +
CH3
O C
O C
O
AlCl3
CH3
CH3
Cl
+
Cl
氟代太激烈，氟苯要用间接方法制备；碘代时生成的 HI有强的还原性，必须除去HI反应才能顺利进行。
+ I2 + AgClO4
I + AgI + HClO4
(3) 磺化反应
浓 H2SO4 , 80℃ or H2SO4(SO3) , 室温
多环芳烃ppt课件
但是，
“湾区理论”没有提出PAH致癌活性的定量判据，因而缺乏预测能力。
32
四、多环芳烃的结构与致癌性
双区理论
戴乾圜在总结“K区理论”、“湾区理论”的基础上，用PMO法计算了 49个PAH的K区碳原子和湾区碳原子的离域能及分子中各个碳原子的Dewar 指数，并以PAH在生物体内的代谢试验资料为依据，对计算数据进行数学处 理，提出了“双区理论”。
德国：食物、接触食物、可能会放入口中的产品以及儿童用品， 111111苯并(a)芘<0.1mg/kg， 16种PAHs总和<1mg/kg 有人估计,成年人每年从食物中摄取的PAHs总量为1～2mg,如果累积摄 入PAHs超过80mg即可能诱发癌症,因此建议每人每天的摄入总量不可 超过10μg。
18
三、多环芳烃在环境中的迁移转化
5 、“湾区理论”认为 PAH 的致癌机理是：“
湾区碳正离子”具有很强的亲电性，它可以与生物
大分子 DNA 的负电中心结合，生成共价化合物， 导致基因突变，形成癌症。
31
四、多环芳烃的结构与致癌性
湾区理论
“湾区理论”是建立在PAH在生物体内代谢实验基础上的，它解释了除 苯并[a]蒽和苯并[a]芘之外，多数PAH的致癌性，证明了“湾区环氧化物”在 致癌过程中起了重要作用。
论”，他们把PAH分子结构中的不同位置划分为“湾区”、A区、B区和K
区：
12 A区 9 8 7
29
1 2 3 4
11 10
6
5
四、多环芳烃的结构与致癌性
湾区理论
A区是最先被氧化的区域；B区是最终被氧化的区域； K区的位置与“K
区理论”中的K区相同，湾区理论要点如下：
1、PAH分子中存在“湾区”是其具有致癌性的主要原因。 2、在湾区的角环“B区”容易生成环氧化物， 它能自发地转变成“湾区碳正离子”。
课件有机化学第6章 芳香烃
3. 卤化反应(Halogenation)
+ X2 FeX3 或 Fe Br + HBr Bromobenzene + Cl2 FeCl3 或 Fe Chlorobenzene Cl + HCl 86%
18
X + HX
反应活性：F2 > Cl2 > Br2 > I2 + Br2 FeBr3 或 Fe
CH(CH3)2
C(CH3)3
21
(B) 酰基化(Acylation)
O O + R C Cl (RCO)2O AlCl3 C R + HCl
O O + CH3 C Cl AlCl3 C CH3 + HCl
80℃ Acetophenone
苯乙酮
AHale Waihona Puke etyl chloride乙酰氯
22
酰基化－还原反应系列
11
• 多取代苯(确定主官能团，按最低系列原则编号)
HO
3 1 HO
NH2
CHO
3-氨基苯酚
CHO NH2 HO 2-氨基-5-羟基苯甲醛
3-羟基苯甲醛
Br CH3 CH3 1,2-二甲基-4-溴苯
12
6.3 芳香烃的化学性质
芳香亲电取代反应 加成反应 氧化反应 α-卤代反应
13
6.3.1 芳香亲电取代反应
苯的分子轨道描述
• 未参与杂化的p轨道带着一个电子垂直于环平 面，形成一个闭合环状的大π键
7
6.1.3 苯及其衍生物的命名和异构
1. 单取代苯的命名
苯环作为母体：－X，－NO2，－NO，简单烷基
Cl NO 2 NO CH 3
第六章芳烃
有机化学
芳烃
27
表6-1
一些常见单环芳烃的物理性质
熔点/℃ 5.5 -95 -25.2 -47.9 13.2 -95 -99.6 -96 -33 沸点/℃ 80.1 111.6 144.4 139.1 138.4 136.2 159.3 152.4 145.8
芳烃
化合物 苯 甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 乙苯 正丙苯 异丙苯 苯乙烯
价键理论
苯分子中碳原子采用sp2方式杂化， 每个碳原子以sp2 杂化轨道与相邻碳原子的 sp2 杂化轨道相互交盖，构 成 6 个等同的 C—C 键，同时每个碳原子以 sp2 杂化轨 道与氢的1s轨道重叠成6个等同的C－H键。碳碳间形 成闭合环， 6个碳构成平面正六边形，键角都是 120°。 每个碳原子上剩余的一个未参与杂化的 p 轨道，均垂 直于碳环所在平面。它们彼此平行重叠，形成了一个 闭合（环形）的大键： 66 H
21
3、当苯环上连有两个以上不同取代基（如：R 、 －OH、－CHO、－COOH、－NH2、－NO2、－SO3H、 －X等基团）时，选择一个最优先的基团（主官能 团）与苯一起构成母体。其它都作为取代基。编 号从主官能团处开始。
一些常见主官能团的优先次序如下:
－COOH > －SO3H > －COOR > －CONH2 > － CN > －CHO > >C=O > －OH (醇) > －OH (酚) >
有机化学
芳烃
13
苯的分子轨道和能级
反键轨道
E 成键轨道
有机化学
芳烃
14
6.3
苯及其衍生物的命名
1 、 简单的取代基为：NO2、NO、X及C4以下R，不饱和 键视情况而定，以苯为母体来命名，叫做“ 某苯 ”。 如：
多环芳烃和非苯芳烃优秀课件
萘比苯容易起加成反应:
十氢化萘
H2 / pt 高温高压
四氢化萘
H2 / Ni (pd) Na C2H5OH 152oC
Na (or Li) NH3-C2H5OH (2mol)
H2 / 弱催化剂 高温高压
萘的结构
•萘的结构与苯类似,是一平面状分子 •每个碳原子采取sp2杂化. •10个碳原子处于同一平面,联接成两个稠合 的六元环 •8个氢原子也处于同一平面
萘分子结构的共振结构式:
•结构特点:sp2杂化，平面结构，键长不均等（但与普通的单双 键又不同）。所以不能用一个完美的结构式来表达，平时用最 稳定的共振极限式来表达。
萘的一元取代物按其结构应有两个异构体，如α-萘酚 及β-萘酚。
(2) 萘的性质
▪ 萘为白色晶体,熔点80.5℃,沸点218℃,有特殊气味(常用作防 蛀剂),易升华. ▪不溶于水,而易溶于热的乙醇和乙醚. ▪ 萘在染料合成中应用很广,大部分用来制造邻苯二甲酸酐.
• 萘具有255kJ/mol的共振能(离域能),苯(高)具有152 kJ/mol, 所以萘的稳定性比苯弱,萘比苯容易发生加成 和氧化反应,萘 的取代反应也比苯容易进行.
7.1 联苯及其衍生物
(1)联苯的工业制备 2C6H6 700~800 ℃ C6H5- C6H5 +
(2) 联苯的实验室制备
3' 2'
2
3
4'
1'
4
1
H2
5' 6'
65
2
I + 2Cu
+ 2CuI
联苯为无色晶体,熔点70℃,沸点254℃,不溶于水而溶于有机溶剂. 合成带有取代基的联苯通常用乌尔门反应，
十氢化萘
H2 / pt 高温高压
四氢化萘
H2 / Ni (pd) Na C2H5OH 152oC
Na (or Li) NH3-C2H5OH (2mol)
H2 / 弱催化剂 高温高压
萘的结构
•萘的结构与苯类似,是一平面状分子 •每个碳原子采取sp2杂化. •10个碳原子处于同一平面,联接成两个稠合 的六元环 •8个氢原子也处于同一平面
萘分子结构的共振结构式:
•结构特点:sp2杂化，平面结构，键长不均等（但与普通的单双 键又不同）。所以不能用一个完美的结构式来表达，平时用最 稳定的共振极限式来表达。
萘的一元取代物按其结构应有两个异构体，如α-萘酚 及β-萘酚。
(2) 萘的性质
▪ 萘为白色晶体,熔点80.5℃,沸点218℃,有特殊气味(常用作防 蛀剂),易升华. ▪不溶于水,而易溶于热的乙醇和乙醚. ▪ 萘在染料合成中应用很广,大部分用来制造邻苯二甲酸酐.
• 萘具有255kJ/mol的共振能(离域能),苯(高)具有152 kJ/mol, 所以萘的稳定性比苯弱,萘比苯容易发生加成 和氧化反应,萘 的取代反应也比苯容易进行.
7.1 联苯及其衍生物
(1)联苯的工业制备 2C6H6 700~800 ℃ C6H5- C6H5 +
(2) 联苯的实验室制备
3' 2'
2
3
4'
1'
4
1
H2
5' 6'
65
2
I + 2Cu
+ 2CuI
联苯为无色晶体,熔点70℃,沸点254℃,不溶于水而溶于有机溶剂. 合成带有取代基的联苯通常用乌尔门反应，
《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。
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。
16种多环芳烃简介
【致畸】1000mg/kg，妊娠大鼠以口，胎儿致畸。
【致DNA突变】40mg/kg，1次，田鼠经腹膜，染色体试验多种变化。
7
精选完整ppt课件
16种常见多环芳烃
1
多环芳烃简介
精选完整ppt课件
多环芳烃 (polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs ) 定 义： 含有一个苯环以上的芳香化合物。产生于工业
生产、有机物热解或不完全燃烧，其中有许多被证明 具有致癌毒性。
它是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有
精选完整ppt课件
苊(ACENAPHTHENE)
分子式：C16H10
侵入途径：吸入、食入、经皮吸 收。
健康危害：吸入、摄入或以皮肤 吸收后会中毒。具腐蚀性。资 料报道有致突变作用。
毒性：低毒类。无致癌作用。
急性毒性：LD502000mg/kg(大 鼠经口)；3180mg/kg(兔经皮)
分子式：C12H10 侵入途径: 吸入、食入。 健康危害: 本品对眼睛、皮肤、
光剂，消毒剂等。
微粒体致突变：鼠伤寒沙门氏 菌50μg/plate(JJIND862,893,79)；
DNA损伤：大肠杆菌
10μmol/L(MUREAV 89,95,81)
6
苯并(a)芘Benzo(a)pyrene
精选完整ppt课件
分子式：C20H12
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：对眼睛、皮肤有刺激作用。是致癌物、致畸原及诱变剂。
阳性；小鼠经皮最小中毒剂
用途：用作有机合成原料。可制成 三硝基芴酮，用于静电复印；合 成芳基透明尼龙；可代替蒽醌合 成阴丹士林染料；用于制造抗痉 挛药、镇静药，镇痛药，降血压 药；合成杀虫剂，除草剂；制备 抗冲击有机玻璃和芴醛树脂；亦
【致DNA突变】40mg/kg，1次，田鼠经腹膜，染色体试验多种变化。
7
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16种常见多环芳烃
1
多环芳烃简介
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多环芳烃 (polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs ) 定 义： 含有一个苯环以上的芳香化合物。产生于工业
生产、有机物热解或不完全燃烧，其中有许多被证明 具有致癌毒性。
它是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有
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苊(ACENAPHTHENE)
分子式：C16H10
侵入途径：吸入、食入、经皮吸 收。
健康危害：吸入、摄入或以皮肤 吸收后会中毒。具腐蚀性。资 料报道有致突变作用。
毒性：低毒类。无致癌作用。
急性毒性：LD502000mg/kg(大 鼠经口)；3180mg/kg(兔经皮)
分子式：C12H10 侵入途径: 吸入、食入。 健康危害: 本品对眼睛、皮肤、
光剂，消毒剂等。
微粒体致突变：鼠伤寒沙门氏 菌50μg/plate(JJIND862,893,79)；
DNA损伤：大肠杆菌
10μmol/L(MUREAV 89,95,81)
6
苯并(a)芘Benzo(a)pyrene
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分子式：C20H12
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：对眼睛、皮肤有刺激作用。是致癌物、致畸原及诱变剂。
阳性；小鼠经皮最小中毒剂
用途：用作有机合成原料。可制成 三硝基芴酮，用于静电复印；合 成芳基透明尼龙；可代替蒽醌合 成阴丹士林染料；用于制造抗痉 挛药、镇静药，镇痛药，降血压 药；合成杀虫剂，除草剂；制备 抗冲击有机玻璃和芴醛树脂；亦
有机化学第六章芳香烃ppt课件
浓HSO4 , 70~80℃
SO3H
H2SO4·SO3
或H2SO4·SO3 30~50℃
CH3
+ H2SO4(浓)
220℃
CH3 SO3H + CH3
SO3H SO3H SO3H
–应用
0℃ 100℃
43％ 13％
CH
•
3
1
+ H2SO4 △
CH 3
Br2
Fe
C12H25
SO3H
•2
+ H2SO4 △ C12H25
– 烷基化反应
C2H5
+ C2H5Br
AlCl3
+ HBr
烷基化试剂除卤代烷外还可用烯烃和醇，傅克反应催
化剂常用AlCl3，也有用其他路易斯酸如BF3或FeCl3的反应。
如：
CH3-CH-CH3
+ CH3CH=CH2 AlCl3
+ CH3CH2OH H2SO4
-CH2CH3 + H2O
如果苯环上有侧链，并且在合适长度(3~4个碳)的位置 有卤原子的话，该芳烃还可发生分子内的亲电取代。如：
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第四节 苯环上的亲电取代反应
6.4 Electrophilic substitution on benzene ring
▪ 卤代反应(halogenations)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
02-多环芳烃和非苯芳烃课件
一、多环芳烃命名
3 2 CH23 3
（1）联苯芳烃——
CH3–4 1 1
4
苯环以单键相连
5 6 6 5
从联位开始，分别编号 2,4-二甲基联苯
（2）多苯代脂烃— —苯环由脂肪族C相 连, 苯作取代基
–CH=CH–
1,2-二苯(基)乙烯
（3）稠环芳烃—— 苯环通过共用C相连
①从共用C旁开始，向 外依序编号
＞26，休克规则无效。
2、非苯芳烃的判断
=2 =6
（1）单环 +
-
=6 两环合计 =10
（2）稠环 +
=10
× （3）轮烯： H H
=14
×HH HH
薁
=18
HHH HHH
85 C14H3
76
23 -甲基萘
CH367–
32 -甲基萘
58 41
萘 1,6-二甲基萘
②1,4,5,8—位；2,3,6,7—位
C82H5 1 -乙基萘
7
2
？ 6
3 1-乙基萘
5 4 8-乙基萘
在不违反萘环编号原则 的前提下，最先碰面， 先小后大。
2
CH3
1
1,7-二甲基CH萘3
C2H5
1-甲基-5-乙基萘
2 1 CH3
二、萘的结构和性质
0.142
09 1、萘的结构 ——十个C均为sp2杂化
共振式：
萘的平均化效果不如苯(共振能： 255.2＜2×150)，加 成、氧化、取代都比苯容易。
2、萘的氧化反应 O
3、萘的加成反应
O 1,4-萘醌
O –C –C O O 邻苯二甲酸酐
1,2-二氢化萘 四氢化萘 十氢化萘
3 2 CH23 3
（1）联苯芳烃——
CH3–4 1 1
4
苯环以单键相连
5 6 6 5
从联位开始，分别编号 2,4-二甲基联苯
（2）多苯代脂烃— —苯环由脂肪族C相 连, 苯作取代基
–CH=CH–
1,2-二苯(基)乙烯
（3）稠环芳烃—— 苯环通过共用C相连
①从共用C旁开始，向 外依序编号
＞26，休克规则无效。
2、非苯芳烃的判断
=2 =6
（1）单环 +
-
=6 两环合计 =10
（2）稠环 +
=10
× （3）轮烯： H H
=14
×HH HH
薁
=18
HHH HHH
85 C14H3
76
23 -甲基萘
CH367–
32 -甲基萘
58 41
萘 1,6-二甲基萘
②1,4,5,8—位；2,3,6,7—位
C82H5 1 -乙基萘
7
2
？ 6
3 1-乙基萘
5 4 8-乙基萘
在不违反萘环编号原则 的前提下，最先碰面， 先小后大。
2
CH3
1
1,7-二甲基CH萘3
C2H5
1-甲基-5-乙基萘
2 1 CH3
二、萘的结构和性质
0.142
09 1、萘的结构 ——十个C均为sp2杂化
共振式：
萘的平均化效果不如苯(共振能： 255.2＜2×150)，加 成、氧化、取代都比苯容易。
2、萘的氧化反应 O
3、萘的加成反应
O 1,4-萘醌
O –C –C O O 邻苯二甲酸酐
1,2-二氢化萘 四氢化萘 十氢化萘
简介多环芳烃ppt课件
3. 多环芳烃的来源
多环芳烃的来源可分为天然源与人为源两 种, 后者是多环芳烃污染的主要来源 。
• 天然源主要是火山爆发、森林火灾和生物合 成等自然因素所形成的污染。
• 人为源包括各种矿物燃料（如煤、石油、天 然气等）、木材、纸以及其他含碳氢化合物 的不完全燃烧或在还原状态下热解而形成的 有毒物质污染。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
1. 什么是多环芳烃？
多环芳烃 ( Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是指两个以 上苯环以稠环形式相连的化合 物,是目前环境中普遍存在的污 染物质。其中结构最简单的萘 就是我们日常生活中用来防蛀 虫的樟脑丸的主要成分，而在 多数情况下更复杂的多环芳烃 如芘、苯并芘等却是一种致癌 物质，在厨房油烟、有机燃料 燃烧或抽烟时产生的烟雾和烟 尘中就存在这种物质。此类化 合物对生物及人类的毒害主要 是参与机体的代谢作用,具有致 癌、致畸、致突变和生物难降 解的特性。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
主要体现在以下几个方面：
污染范围
生活
大气、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
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。
最新-2021年芳烃与芳香烃的解读课件：多环芳烃与非苯芳烃 精品
(CH)10
H H
十碳五烯， 10-轮烯 或 [10]轮烯
3 判别轮烯芳香性的原则
（1）轮烯是非扩张环，有环内氢与环外氢。环内氢在高场， 环外氢在低场时有芳香性。
（2）环碳必须处在同一平面内。 （3）符合4n+2规则。
HH
HH HH
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。
AlCl3 C265H05oNCO2
COCH3
75%
COCH3
90%
*5 萘环上取代基的定位效应
G(o,p) 次
热
热
主
主 G(o,p)
次
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。
主 G(m)
主 G(m)
热 主
热 主
从热力学考虑
6位，7位空阻小，所以， 在6，7位取代是热力学 控制的产物。（磺化， 酰基化）
*2 萘的硝化和溴化
Br Br2 CH3COOH
Cl2 I2 C6H6
72-75%
HNO530,HoC2SO4
NO2
4-5% + NO2
92%
Cl
92%
*3 萘的磺化
40-80oC + H2SO4
160oC
SO3H
96%
160oC H2SO4
SO3H
85%
*3 萘的酰基化
O + CH3CCl
AlC-1l53oCCS2
4. 单环化合物芳香性的判别
三元环
O
O
无芳香性
无芳香性
+
有芳香性
Cl
SbF5， SO2
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891
7
2
6
3
5 10 4
CH3
－甲基蒽
9－甲基蒽
C2H5 －乙基蒽
2－乙基蒽
蒽的化学性质
① 取代反应 在路易斯酸的催化下，可发生取 代反应，卤代、硝化多是以9位取代为主的混合物。 但磺化同萘类似多发生在位或位，较低温度下 为位反应，较高温度下多为位磺化。
Br
B r2 F eB r3
4－甲基萘磺酸
OH
C O O H 5,8－二羟基－2－萘甲酸
OH
COOH
OH CH3
1－甲基－8－羟基－2－萘甲酸
2、萘的性质
（1） 亲电取代反应
反应条件较温和，取代主要发生在电子云密度较高的α位。
可用共振论解释如下：
两个共振结构式保持了苯环 的保留 结两 构个完整的苯环
α位
H
E
+
HE
H+ E
α
H H 2 S 3 4N OO (主 ) N 2H H O 2 S 3 4N O O 2 O N(主 ) N 2
② 多苯代脂肪烃 苯环间由非芳香碳原子相连。如 1,2－二苯基乙烯
脂肪烃为母体，将苯环看成取代基。
C H
C H =C H
三苯甲烷
③ 稠环芳烃 两个或多个苯环共用两个相邻碳原子。如
α
81
好，故在较高的温度下，反应是受热力学控制的。
空间拥挤
SO3H H
H
空间相互作用小
SO3H
α 萘磺酸
H β 萘磺酸
β- 萘磺酸是制备某些β- 化合物的桥梁。
S 3 H N O 2 C 3 a O S 3 N O N 。 a aO O H H + Na O
3 0 0 C
萘酚的羟基易被氨基置换而生成萘胺.
O H(N H 4 )2 S O 3水 溶 液 1 5 0 0 C加 压
N H 2
萘环的定位规则：
α－位：有第一类定位基。 β－位：有第一类定位基。
活化环 CH3 次
CH3
主 同环取代
CH3
ClSO3H CCl4 ,OoC
CH3 SO3H
N H C O C H 3 H N O 3 C H 3C O O H
β
+
E+
+
β位
+H E
H
E
+
+
只有一个共保留 振一 结个构完式整的 保苯 持环
了苯环的结构
H
E
+
H
+
H E
E HE
+
+
H
E
卤 代 ：
+ C l2 Fe
Cl
硝 化 ：
+H N O 3 3 H 0 ~ 2 S 4 0 。 C 4 O
N2O
磺 化 ：
+ H2SO4
。 60 C
。 165 C
SO 3H
。 165 C
1 2
其中1,4,5,8位称位，2,3,6,7 3
位称为位，不论取代基位置如
4
何，编号都要从 一个位开始，
并经过该环编到另一个环。
8 7 6
5
萘的衍生物的命名与苯的衍生物的命名相似，选择 母体同样要用到“优先次序”。只是编号应遵守萘 环的编号原则。如：
萘的命名
1
2 NO2
2－硝基萘
－硝基萘
Cl 6
7 9 2β
6
3
10
54
萘
8 7 6
5
γα
91
2β
3 10 4
蒽
8 7
9 10
1 2
65 4 3
5 6
或7
8
3 42
1
10 9
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
联苯
56
6' 5'
4
1 1'
4'
NO2
3
2 2' 3'
CH3
2-甲基-4'-硝基联苯
1,4-联三苯
6 1
5 4
23
1,3-联三苯
联苯的制备方法：
。 7 0 0 ~ 8 0 0 C
H + H Fe
+ H 2
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)。
1,4-二氢萘
H2,Rh-C 或 Pt-C ,P
十氢化萘
(3) 氧化反应
① 空气氧化
顺丁烯二酸酐
O
O2 , V2O5
C O
400℃
C
O
② CrO3氧化
O
C rO3 CH3COOH,10~1℃5
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。
非苯系芳烃
+
分子中不含苯环，但却具有难加 成、难氧化、易取代的芳香性。
CH CH2
6.7.1 多环芳烃
多环芳烃是指分子中含有多个苯环的烃。按照苯环相 互连接 方式，多环芳烃可分为以下三类: 多苯代脂烃、联苯和联多苯、稠环芳烃，以至富勒烯也可 归到多环芳烃中。本节的重点是稠环芳烃。
① 联苯和联多苯 苯环间以单键直接相连。如
SO 3H
磺化反应的热力学控制和动力学控制：
E 反应进程
由图可见：
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，
它与8 – 位上的氢原子之间的距离＜H 与 SO3H 的半径之
和，故α-萘磺酸的稳定性较差。
β-位反应所需的活化能ΔEβ较高，但因SO3H基与H之 间的排斥作用小，β-萘磺酸的热稳定性比α-萘磺酸
2 NH2
6－氯－2－萘胺
6 NO2
1
NO2
1,6－二硝基萘 CH3
4
1
S O 3H
4－甲基萘磺酸
CH3
OH
Cl COOH OH
CH3 1,5-二甲基萘 α-萘酚
β-萘酚
8-氯-1-萘甲酸
萘的命名
1 2 NO2
－硝基萘 2－硝基萘
NH2 Cl
6－氯－2－萘胺
NO2
NO2
1,6－二硝基萘
CH3
S O 3H
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。
萘比苯容易发生加成和氧化反应,取代反应也比苯 容易进行。
萘的命名
萘环的命名较为特殊，其编号 次序相对固定。
N O 2 N H C O C H 3
α或β－位：有第二类定位基。
次 NO2
钝H2SO4,0oC
NO2
NO2 NO2
+
NO2 45%
13%
（2）加氢反应
Na , EtOH 。
10 ~ 15 C
H2 Pd-C, , P 或Na - Hg , EtOH
1,2,3,4 -四氢化萘
第六章多环芳烃和非苯芳烃
有机化学
芳烃
1
目录 (P143)
6.7 稠环芳烃和非苯芳烃 6.7.1 萘的结构、命名和性质 6.7.2 蒽和菲 6.7.3 其它的稠环芳烃
6.8 非苯芳烃及修克尔规则 小结
单环芳烃：苯及其同系物
C H3
苯系芳烃
多苯代脂肪烃
芳
多环芳烃 联苯和联多苯
香
烃
稠环芳烃