苯及同系物的化学性质
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苯及同系物的化学性质
芳香性——环系稳定,难加成氧化,易亲电取代。
主要化性示意图
R
亲电取代氧化
(定位规律)
α-H 卤代
一、亲电取代(卤代,硝化,磺化,付-克反应)
苯环上连给电子基,环上e↑,活性↑;反之活性↓; 苯环上原有基团对新取代基有定位作用(定位基,定位规律)。
(一)卤代 例如:
+
Cl 2
o Cl
+
HCl
CH 3
+Cl 铁粉或 FeCl 3
CH 3
CH 3
+
Cl
Cl
注:原有基团会影响亲电取代反应活性并定位。
(2)硝化 例如:
+H 2O
+HNO 3o
NO 2
浓H 2SO 4
+HNO 3o NO 2浓 H 2SO 4
NO 2NO 2
发烟 HNO 3+
+HNO 330o C
CH 3
浓H 2SO 4
CH 32
CH 3NO 2 注:原有基团会影响亲电取代反应活性并定位。
例如:
H 2SO
++3H H 2O
+
+H 2SO 4
CH 3
CH 3
SO 3H
CH 3
SO 3H
2479%CH
3
CH 3
SO 3H
o
(常用于合成)
注:
1、甲苯高温磺化主要进入对位;
2、磺酸基可水解脱去,故常用于合成时“占位”。
(4)傅-克反应 ①烷基化 例如:
+RCl
3
R
+CH 3CH 2
CH 2Cl
+
3)2
CH 2CH 2CH 3
(主)
注:
1、卤代烃基大于乙基常发生C +重排;
2、吸电子基取代时,傅-克烷基化不可进行;
3、Ph-Cl 、CH 2=CHCl 不能用作烷基化试剂(共轭使碳卤键强↑)。
4、其他方法的烷基化(先生成C +中间体,再亲电取代):
+ CH 3CH=CH 2
H 2SO 4
CH(CH 3)2
解:CH 3CH=CH 2H +
CH 3CH 2CH 3+
,……
+ CH 3CHCH 2
H 2SO 4
CH(CH 3)2
OH
解:
CH 3CHCH 3
OH H +
CH 3CH 2CH 3
+CH 3CHCH 3
OH
2
+
-H 2O
,……
HCl
CH 3C O Cl
C
O CH 3
+
+
AlCl 3
乙酰氯 苯乙酮
Et
Zn-Hg 浓HCl
(克莱门森 rec.)
CH 3+CH 3COOH +CH 3
C O
O AlCl 3CH 3C O CH 3O
CH 3C
乙酐 对甲基苯乙酮
注:1、吸电子基取代时付-克酰基化不能进行;
2、先进行酰基化再通过克莱门森反应还原羰基,也可在苯环上引入烃基;
3、酰基化试剂一般选用活性较高的酰卤和酸酐。
苯环亲电取代反应小结:
1、卤代: Fe 或FeX 3来催化,甲基活化邻对位
2、硝化: 用浓酸,甲基活邻对,硝基钝入间
3、磺化: 可逆水还原,甲苯高温入对位
4、付克: 无水AlCl 3来加盟,烷化勿忘要重排, 吸电子基不给力,试剂要选活性高
(二)苯环侧链反应 (1)氧化反应 例如:
CH 3
[O](KMnO 4)COOH
C(CH 3)3
C 2H 5
[O]KMnO 4
C(CH 3)3
HOOC
注:1、不含-的侧链不氧化;
2、含-的侧链不管多长 →COOH ;
3、长侧链先氧化。
(2)α-H 的卤代 例如:
C 6H 5CH 3
Cl 2
C 6H 5CH 2Cl
C 6H 5CCl 3+
C 6H 5CH 2CH 2
光照
C 6H 5CHBrCH 3HBr
注:1、自由基历程,需要光照或高温(与苯环上取代机理不同,条件不同);
2、侧链有多个H ,反应发生在α-位。
1、
CH3
Cl2
Fe /30o C
A Cl2
B
解:A:
+
CH3CH3
Cl
Cl
B:CH2Cl
2、CH3
的一溴代化合物有()种
解:4
3、CH3
CH2CH2CH2CH3
C(CH3)3解:
COOH
COOH
C(CH3)3
4、
HCl
(CH3)2C=CH2
KMnO4
H+
解:(CH3)3C Cl,C(CH3)3
H3C
,
COOH
C(CH3)3。