有机化学：第四章芳香烃

NO 2 Cl
SO 3H
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2.亲电取代反应（Friedel - Crafts反应) 1)反应条件: 芳烃/无水AlCl3 +卤代烷（或酰卤、酸酐等）
CH3
+ CH3Cl 无水 AlCl3
+ CH3 C Cl 无水 AlCl3 O
COCH3 + HCl
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烃基复杂，苯作取代基。
CH3 H3C HC CH CH2 CH3
H3C H3C
CH3 CH3
CH3
2-甲基-3-对甲苯 基戊烷
2，3-二-甲基-2苯基戊烷
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4）有复杂官能团的芳香化合物命名
a.可作母体的官能团的优先顺序： -COOH（羧），-SO3H（磺），-CN（腈），-CHO
（醛）， C=O（酮基），-OH（羟），-NH2 （氨） 。
NO 2
OH
H2N
CN
硝基苯 苯酚
苯胺 苯甲腈
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b.优先规则应用实例
多官能团同存，优先者为母体。如：
CHO
SO 3H
HOOC
SO3H
OH
CN
-CO2H＞-SO3H
-CHO ＞-OH -SO3H ＞CN
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第四章芳香烃
因芳香，得芳名 苯环结构集大成 亲电取代表特性
4n+2为根本
CH+
+
+
CH
+
CH-
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第一节 苯系芳香族化合物
一、苯芳香化合物分类。 1.分子中有独立苯环
CH3
CH CH2
CH2
二苯甲烷
联苯
CH
三苯甲烷
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芳基:Ar-（Aryl）。 苯基:Ph（Phenyl）,或Φ表示
CH3
CH3
苯基
CH3
CH2
邻甲苯基 2,6-二甲苯基 苯甲基 （苄基）
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3）复杂烃基苯的命名
烃基复杂，苯可以作取代基
CH2
CH3 H3C
CH2
CH2
乙烯基苯 或苯乙烯
丙烯基基苯 异丙烯基基苯 烯丙基基苯 或1-苯丙烯 或2-苯丙烯 或3-苯丙烯
对磺酸基苯甲酸 间羟基苯甲醛 4-睛基苯磺酸
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OH H2N
-OH＞-NH2 3-氨基苯酚
OH NC
-CN ＞-OH 3-羟基苯甲腈
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一般有机物命名总规则
• 碳数最多为主链，增加支链繁变简； • 羧磺睛醛酮醇胺，命名优先官能团； • 母体编号尽量小，名称精简最方便； • 取代位次首个低，依次排列不混乱。
CH3
CH3
CH3
CH3
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2.取代苯的命名
1）简单烃基苯以苯作为母体，称某烃基苯
CH3
CH2 CH CH3
CH3
H3C
CH3 C CH3
H3C
CH3
1，3，5-三甲苯 或均三甲苯
异ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基苯
叔丁基苯
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2）苯环当取代基
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2)付-克烃基化反应的重排
卤代烷具有三个碳以上时，常产生重排产物。
H3C Cl
AlCl 3
CH3
+
CH3
CH3
重排由不稳定碳正离子中间体稳定性引起。
H
CH3 CH CH2
重排
CH3 CH CH3
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没有更稳定的离子中间体产生，就没有重排产物。
H3C CH3 Cl
AlCl 3
CH+
H3C
CH3
CH3 H3C CH3
Cl
AlCl 3
H3C C+ CH3 CH3
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2.稠环芳香烃 分子中无独立苯环，两个或多个苯环稠合。
C C
萘
C
C
C
C
蒽
C
C
C
C
菲
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二、单环芳烃的构造异构和命名
1.苯的同系列，通式是CnH2n-6（4个不饱和度） 具有侧连异构和位置异构。
CH2CH2CH3
H3C
CH3
CH
CH2CH3
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三、苯的分子结构与化学性质
1.结构特点 1）正六边形 ，无单双键的区别 ， 2）各碳原子用一个P轨道形成六碳芳香大π键。
H
120 0 H
H H
H
H
由π-π共轭形成
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2.亲电取代（卤代、硝化与磺化）反应
1）卤代反应(卤化铁/卤素)
SO 3H
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4）烷基苯亲电取代生成邻对位两种取代产物
CH3
HNO 3 H2SO 4
Cl Cl CH3 FeCl 3
CH3 H2SO4
+ CH3
H3C
NO 2
NO 2
+ CH3
H3C
Cl
Cl
+ CH3
H3C
SO 3H
SO 3H
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5）卤代苯亲电取代生成邻对位两种产物
Br
HNO 3
H2SO 4
Cl Cl Br
FeCl 3
Br H2SO 4
+ Br Br NO 2
+ Br Br Cl
+ Br Br SO 3H
NO 2 Cl SO 3H
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6）硝基苯亲电取代只生成一种间位产物
NO 2
NO 2
HNO 3 H2SO 4
NO 2
Cl Cl FeCl 3
O2N
NO 2 Cl
NO 2
NO 2 H2SO4
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7）苯磺酸亲电取代只生成一种间位取代产物
SO 3H
SO 3H
HNO 3 H2SO 4
SO 3H
Cl Cl FeCl 3
SO 3H
HO 3S H2SO 4
Cl
+ Cl2 Fe 或 FeCl3
+ HCl
H3C
O2N
H3C Br Br
FeBr 3
H3C
Br
+
Br
Br Br Br FeBr 3
NO 2
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2）硝化反应(浓硝酸/浓硫酸)
NO2
+ HO NO2
H2SO4 50~60°C
+ H2O
H3C
CH3
HNO 3 H3C
H2SO 4
+ NO 2
NO 2
NO2
+ 发烟 HNO3
H2SO4 100°C
NO2
+ H2O
NO2
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3)磺化反应(浓硫酸共热)
+ HO SO3H
80°C
SO3H
+ H2O
H3C O2N
H2SO 4
H3C
H2SO 4
O2N
+ SO3H
CH3 SO 3H