芳香性和反芳香性

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芳香性

芳香性
H H Ea H H 10 k c al/m ol H H H
4-tr an s
3 -tr an s
这两种结构的转变并无太大的空间障碍, 这两种结构的转变并无太大的空间障碍,键 长在1.35 1.41Å,不呈现长短交替变化。 1.35长在1.35-1.41 ,不呈现长短交替变化。但 由于环内H原子的非键排斥,该平面并不很平。 由于环内H原子的非键排斥,该平面并不很平。 因而该化合物不十分稳定。 因而该化合物不十分稳定。
heat +
cis
trans
环葵五烯不显示芳香性这一事实不能否定 Hückel的4n+2规则,因为这完全有立体因素 规则, 规则 所造成的。实验证明,若把状态(a)环内的 所造成的。实验证明,若把状态 环内的 二个H原子用亚甲基桥替代 原子用亚甲基桥替代, 二个 原子用亚甲基桥替代,环形成平面型 的萘骨架后,这类化合物具有芳香性。 的萘骨架后,这类化合物具有芳香性。
α −1.618β α + 0.618β α + 2β α − 2β
α − 1.802β α − 0.445β α + 1.247β
α − 1.414β α α + 1.414β
α + 2β
苯的共轭能为: β 苯的共轭能为:2β 注意:对于不同分子体系,其稳定化能β 注意:对于不同分子体系,其稳定化能β值是 不等的。 不等的。所以苯的电子离域能并不能简单地用 同一个β值计算。 同一个β值计算。 已经测定出:苯的电子离域能为165.5kJ/mol。 已经测定出:苯的电子离域能为 。 环丁二烯的去稳定化能为62-83 kJ/mol。 环丁二烯的去稳定化能为 。 环辛四烯分子为了避免将二个电子填入非键 轨道内,常以一种扭曲状态,即非平面, 轨道内,常以一种扭曲状态,即非平面,存 在。

芳香性和反芳香性

芳香性和反芳香性
药物研发过程中,芳香性和反芳香性化合物的药理活性也 是研究的重点之一。例如,某些芳香性化合物可以作为抗 癌药物、抗炎药物等,而某些反芳香性化合物则可以作为 抗菌药物、抗病毒药物等。
04 芳香性和反芳香性的研究 进展
理论研究
01
分子轨道理论
通过分子轨道理论,可以解释芳 香性分子的电子结构特点和稳定 性。
特殊电子云分布
芳香性物质具有特殊的电 子云分布,使其具有特殊 的物理和化学性质。
芳香性化合物实例

最典型的芳香性化合物之一,具有平面六元环 结构,π电子数为6,符合4n+2规则。
呋喃、吡咯、噻吩
这些化合物也具有芳香性,因为它们也具有平面结构, π电子数符合4n+2规则。
环戊二烯负离子
具有10个π电子,符合4n+2规则,因此也具 有芳香性。
光谱电化学技术
光谱电化学技术可以用来研究芳香性分子在电极 表面的吸附和电子传递过程。
应用研究
分子电子器件
芳香性分子在分子电子器件领域 有广泛的应用,如分子开关、分
子导线等。
化学传感器
芳香性分子可以作为化学传感器, 用于检测气体、液体和生物分子等。
药物设计
芳香性分子在药物设计中也有应用, 如抗癌药物、抗病毒药物等。
02
分子振动光谱
03
计算化学方法
利用分子振动光谱技术,可以研 究芳香性分子的振动模式和结构 稳定性。
通过计算化学方法,可以预测和 模拟芳香性分子的电子结构和性 质。
实验研究
核磁共振谱
核磁共振谱技术可以用来研究芳香性分子的核自 旋磁矩和化学环境。
X射线晶体学
X射线晶体学可以用来解析芳香性分子的空间结构 和分子间的相互作用。

高等有机化学-第2章-芳香性讲解

高等有机化学-第2章-芳香性讲解
➢ 化学性质。具有芳香性特征的分子都是一些具有特殊稳定性的结构不 易破坏的环状化合物,很难发生加成反应,一般仅发生取代反应。
归纳起来,芳香性的表现主要有三点:
1.独特的化学反应性能; 2.独特的热力学稳定性; 3.独特光谱性质(主要表现在NMR谱)。
2.2 苯的结构和共振结构式
苯具有平面正六角形结构,每两个相邻碳原子 之间的距离是一样的,分子中每个碳原子都以sp2杂 化轨道分别与一个氢和两个碳以σ键结合,三个键 之间的夹角都是120°。每个碳还剩下一个p电子, 处于和苯环平面相垂直的p轨道上,这六个轨道相 互重叠发生离域。由于苯分子的对称性,电子云平 均分布在整个环上,形成一个连续不断的大键。
船形的环辛四烯,非芳香性
平面的环辛四烯,反芳香性
[12] 轮烯,具有反芳香性,它不稳定,自发地在环内成键而成双 环。 [16] 轮烯、 [20] 轮烯、[24] 轮烯,都是反芳香性的。
一般情况下反芳香性分子是很少存在的,因为一切分子总趋 向于使自己的能量最低,因此,具有4n 电子的分子,力图使本 身不成为平面以减少反芳香性。比如环辛四烯呈船形,足以使反 芳香性消失而成为非芳香性分子。
杯烯

当环外双键的电子流向五元环时,五元环形成六电子 体系,而三元环失去电子成二电子体系,符合休克尔的 4n+2规则(n=1和0)而具有芳香性。能发生亲电取代反应,如 溴化和硝化,有的偶极矩很大。
3. 环戊二烯衍生物
H H
环戊二烯
H
环戊二烯负离子
环戊二烯酸性很强,它的pKa为16.0。因环戊二烯负离 子有六个电子而具有芳香性。
扩展:少数是sp杂化碳原子参与共轭! 注意:该规则具有较好的普遍性,但针对具体化合物时还需要考虑 “角张力和非键张力大小”等因素!

《高等有机化学》课件-第二章 芳香性

《高等有机化学》课件-第二章  芳香性

4、苯的分子轨道模型
分子轨道理论认为六个p轨道线性组合成六个π分子轨道,其中三个成键 轨ψ1ψ2ψ3 和三个反键轨道ψ4ψ5ψ6 。
在这个分子轨道中,有一个能量最低的ψ1轨道,有两个相同能量较高的ψ2 和ψ3轨道,各有一个节面,这三个是成键轨道。ψ4ψ5能量相同,有两个节面, ψ6能量最高有三个节面,这三个是反键轨道。
end lies on the side of the heteroatom, with a dipole moment of
1.58 D.
Pyrrole is also weakly acidic at the
酸性比较:
N–H position, with a pKa of 17.5 乙酸>苯酚> 吡咯 >环己醇
在基态时,苯分子的6个p电子成对地填入三个成键轨道,这时所有能量低 的成键轨道,全部充满了电子,所以苯分子是稳定的,体系能量较低。
5、核磁波谱( NMR)特性 NMR波谱法也是一种确定芳香性的实验手段。芳香化合物 的特点是它们呈现抗(反、感)磁环电流。这个环电流可以看 成在NMR波谱仪磁场的影响下,离域π体系中电子的移动。环流 是芳香性化合物中磁场大范围各向异性的结果。这个诱发的环 流引起了与环垂直的局部磁场,其方向与外加磁场方向相反。 所以处于芳香环平面上、下方的核,感受到与外加磁场相反的 磁场(屏蔽区),并出现在NMR波谱中的较高场处(化学位移 δ值较小);而在环平面中的核,即直接和环相连的原子,感受 到与外加磁场同向的磁场(去屏蔽区),出现在NMR波谱中的 较低场处(化学位移δ值较大) 。 这种化学位移的出现,可以作为芳香性的证据,但这不是绝 对的判据!
强调:n不是环上碳的原子数); • 共面的原子均为sp2或sp杂化,环上π电子能够发生

有机化学中的芳香性与反芳香性

有机化学中的芳香性与反芳香性

有机化学中的芳香性与反芳香性有机化学是研究有机化合物的合成、性质和结构的学科。

其中,芳香性和反芳香性是有机化学中常见的概念。

本文将讨论芳香性与反芳香性的定义、特征以及其在化学反应和有机合成中的应用。

一、芳香性的定义和特征芳香性最早是由德国化学家奥古斯特·考库勒于1825年提出的。

它是指一类分子具有稳定的环状结构,并且在化学反应中表现出与它们的结构有关的稳定性、活性和特殊性质。

具有芳香性的分子通常由苯环(C6H6)或类似结构组成,其中每个碳原子都与一个氢原子相连,并且有共轭的π电子体系。

这种π电子体系的存在使得芳香性分子具有以下特征:1. 稳定性:芳香性分子相对稳定,不容易发生化学反应,尤其是加成反应。

2. 共轭系统:具有芳香性的分子的π电子呈现共轭结构,形成共轭系统。

这种共轭能够提高分子的稳定性。

3. 共平面性:芳香性分子中的原子排列通常呈平面结构,由于π电子的共轭作用,这种平面结构也增强了分子的稳定性。

4. 可遵守6π电子规则:具有芳香性的分子必须满足Hückel的4n+2(n为整数)规则,即共轭体系中π电子的数目必须为6的倍数加2。

二、反芳香性的定义和特征反芳香性是与芳香性相对应的概念。

反芳香性分子也有稳定的环状结构,但其具有与芳香性相反的特征。

反芳香性分子通常由四个或更多的π电子构成的环状结构组成。

与芳香性相比,反芳香性分子有以下特征:1. 不稳定性:反芳香性分子相对不稳定,容易参与化学反应,并且往往表现出高反应活性。

2. 不遵守6π电子规则:与芳香性分子不同,反芳香性分子不遵守Hückel的4n+2规则,其π电子的数量不是6的倍数加2,而是4n(n为整数)。

3. 反共轭系统:反芳香性分子的π电子体系呈现反共轭结构,不同于芳香性分子中的共轭结构。

4. 异常活性:由于反芳香性分子的不稳定性,容易发生环扩张、开环反应等化学反应。

三、芳香性与反芳香性的应用芳香性和反芳香性不仅仅是有机化学的基础概念,还在各种化学反应和有机合成中发挥着重要作用。

芳香性判定

芳香性判定

(个人感悟详细版)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——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.(成环的四个碳原子和一个杂原子都是sp2杂化,所以你看的图中 N还要再连接一个H. N总共5个电子,连接了三个达到八电子饱和故其还有一对电子对未画出,所以是两个双键4个再加N的一对孤电子对2个总共六个)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.(貌似是一个原子提供一个π电子既然已经双键提供过一次就只算一次跟三键有点类似)两个N都与双键相连,孤对电子也都不算,还是6个π电子(跟刚才上面解释差不多相当于3个双键)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(上面三个题的组合即没有双键的N提供电子对有双键的按提供一个所以是两个双键加一个电子对的2个π电子共六个)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.(遇到这种没双键的但是有正负电子的我一般是先数双键然后数几个折角即连接处然后是正的话减去减去正的个数是负的话加上负的个数理论依据是正电荷的话使其sp杂化而负电荷的话使其sp2杂化)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.(理由同上)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.(遇到这种先拆开难理解的双键然后再分成若干小原子团)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,(貌似是无机的知识三键算一个双键)。

04芳香性

04芳香性

4.1 芳香性和休克尔规则
6
3.随着科学技术的发展,人们又借助核磁共振来判断化 合物是否具有芳香性。若环状共轭烃在外加磁场的作用 下,产生高抗磁性此种特征的磁屏蔽效应可以从质子核 磁共振谱中看出,则这种化合物具有芳香性。 4.对芳香性作深入和系统研究,奠定芳香性理论基础的 是Hü ckel 4n+2 规则。即在闭合共轭多烯体系中,构 成环的原子在同一平面或接近同一平面上,同时其π 电 子数符合4n+2 (n=0,1,2……),则该化合物具有芳香性。
22
六. Y 芳香性
胍是较强的碱,因为它的共轭酸是具有 芳香性结构的物质。
NH2 HN C NH2 NH2 + H 2N C NH2 H2N + NH2 C NH2 H 2N NH2 C + NH2
H+
4.6 Y芳香性
23
七. 方克酸类
方克酸是一类较强的酸(pKa1=1.5, pKa2=3.5), 因为其共轭碱是非常稳定的芳香结构。
4.1 芳香性和休克尔规则
8
1. 单环共轭多烯(轮烯) [4]轮烯 成环原子共平面,π 电子数4n.
[8]轮烯
H H
成环原子不共平面: π 电子数4n.
[10]轮烯 由于有环内氢,相互干扰, 成环原 子不共 平面 . π 电子数4n+2. [18]轮烯 成环原子共平面, π 电子数4n+2. [22]轮烯 成环原子共平面, π 电子数4n+2.
作业答案
34
第四章测试
1.根据 Hü 规则判断下列各化合物是否具有 ckel (反)芳香性, (反)同芳香性,非芳香性。
H H
本章测试
35
2. 用芳香性的知识解释苯环易进行亲电取代反应, 而不是亲电加成反应。

芳香性判断

芳香性判断

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——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,http://206.108.48.51/forumdisplay.php?fid=63。

第5章 芳香性

第5章 芳香性

桥基共扼体系化合物E、F也可以使分子变成平面分子,
因此这些分子都具有芳香性。
H H O
Ac N
D
E
F
② [14]-轮烯
[14]-轮烯有明显的反磁环流,而且具有键长交替现象。 它有两种较稳定的处于平衡中的构型异构体A和B 。[14]轮烯的内腔要比[10]-轮烯大,故环内氢的干扰相对较小, [14]-轮烯的3,6,10和13位碳有点偏离平面。
环体系不在一个平面里。而表现出非芳香
性。
① [10]-轮烯
即环癸五烯,具有三种异构体。A和C度不稳定,B碳原
子按类似萘的骨架排列,它的角张力最小,但是两个环内氢 原子的非键斥力严重地阻碍了环的稳定性。 [10]-轮烯不显
芳香性。
H
H
A
B
C
全顺式
反-顺-反-顺-顺五烯
顺-顺-顺-顺-反
[10]-轮烯不显芳香性,有人用架桥基取代这两个环 内氢(图D)能使分子变成平面分子体系。以杂原子为架
休克尔的分子轨道理论揭示了结构和芳香性
的关系。HMO法计算可以得出环状共扼多烯分子
轨道的能量。根据Pauli不相容原理和能量最低原理。
基态分子的 电子优先占据成键分子轨道并把这些
轨道全都填满时,分子就是稳定的。
3
6

+ 1 .4 1 + 1 .4 1 +2
则。因为它可以存在着下列偶极形式而呈现芳香 性,使体系稳定。
O

O
2.五元环
① 环戊二烯 环戊二烯的酸性所得到的环戊二烯负离子具有芳香性, 它符合4n+2规则,6个π电子均匀地分布在环上五个原子 所在的分子子轨道中。
H

4芳香性

4芳香性
第四章
芳香性
Chapter four Aromaticity
第一节 芳香性、非芳香性、反芳香性的概念
1、定义 【芳香性】是指苯型的化合物由于π电子离域具有特殊的热稳 定性。环上易发生取代反应,不易发生加成反应,在结构上 C-C键长介于单双键之间,在核磁共振谱上表现出较大的化学 位移的性质。 反芳香性是指苯型的化合物,由于π电子离域它的稳定性 比相应的非环共轭烯烃稳定性小的现象。 非芳香性是指环形的化合物,由于没有π电子离域现象, 它的稳定性和相应的非环共轭烯烃稳定性相当的现象。
CH2
例如:下列化合物是否具有芳香性 ⑴ ⑵
化学与生命科学学院

判断的方法;先写出其偶极结构,得到两个电荷相反的 共轭环,然后看着两个环是否都满足休克尔规则,如果满足 则有芳香性,则反之。 ⑴无芳香性。 ⑵有芳香性。
⑶有芳香性。
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3、芳香化合物的结构特征
见教材101~102页。
化学与生命科学学院
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第二节 芳香性的判据
目前,判断一个有机化合物,有两种方法:
一种是:休克尔(E.Hückel)的4n+2规则; 另一种是:芳香环上氢质子的化学位移最大差值。 下面我们主要学习休克尔(E.Hückel)的4n+2规则。 1、单环体系芳香性的判断 单环体系芳香性的判断,注意四点: ①、体系的平面性 ②、具有4n+2个π电子 ③、 4n+2个π电子的取值极限(0≤n≤5)
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2、芳香化合物的特点 ⑴、C/H高 ⑵、键长趋于平均化 芳香性分子具有比正常的碳碳双键的键长(1.35Å)稍长双键 和相比正常的碳碳单键的键长(1.54Å)稍短的单键。无芳香性的 多烯分子中单键和双键的键长特征很明显,分别为1.44-1.48Å和 1.34-1.36Å,芳香性分子的碳碳键长处于1. 38Å和1.40Å之间。 苯环中六个碳碳键长彼此相等,约为1.395Å。 ⑶、分子的共平面性 具有芳香性的分子一个显著特征是环上原子的平面性或 几乎平面性。有平面结构的化合物并不都是有芳香性的。但 芳香性总是伴随着一定程度的平面性。 [18]-轮烯是近乎乎面的, [16]-轮烯是非平而的,前者是芳香性分子,后者并无劳香性。

芳香性化合物精华版

芳香性化合物精华版

2
芳香性是指芳香族化合物所特有的性质。芳香 族化合物是指苯和类苯化合物,这是一类具有 高度不饱和性的环状化合物。芳香性的含义是 在不断发展的,经过一个由浅到深的过程。
1. 最初芳香性的定义着重于苯一类的环状共轭 体系的化学性质,这类化合物它们具有特殊的 稳定性,不易发生氧化或加成反应,容易发 生亲电取代反应。
芳香性
2014-4-21
22
22
2. 芳性离子 某些环烃没有芳香性,转变成离子(正或负离子) 后,有可能具有芳香性.
2K 2e
π 电子数
2
2
6
芳香性
6
6
2014-4-21
23
23
3.非苯稠环
蓝烃:天蓝色晶体,是一种稳定的化合物。它是五 元环的环戊二烯和七元环的环庚三烯稠合而成的, 分子结构中不含有苯环。结构如下: 它含有10个π 电子,符合休克尔规则, 所以有芳香性。 实际上,它的七元环带有 正电荷,五元环带有负电 荷,是一个典型的极性分 子,结构也可以表示如下:
2014-4-21 14
轮 烯
CmHm的 环状烯烃。 当m=2k+1(奇数)时,为自由基,不稳定。 当m=2k(偶数)时,是稳定的环状共轭多烯
具有C2kH2k分子式的环状共轭多烯称:轮烯。
多环芳烃电子数的计算方法 1954年,Platt提出了周边修正法,对于多环芳烃 可以忽略中间的双键而直接计算外围的电子数。 对休克尔规则进行了完善和补充。 (1) 经典结构式的写法 画经典结构式时,应使尽量多的双键处在轮烯上, 处在轮烯内外的双键写成其共振的正负电荷形式, 将出现在轮烯内外的单键忽略后,再用休克尔规 则判断。
NH2 + H 2N C
NH2 C + NH2

关于芳香性概念的补充和扩展

关于芳香性概念的补充和扩展

关于芳香性概念的补充和扩展陈思远北京大学化学与分子工程学院摘要:芳香化合物一般指具有特殊稳定性的不饱和环状化合物。

在通常条件下,对于单环的有机物,休克尔规则可以很好的判断其是否具有芳香性。

然而对于同芳香性,稠环芳性,以及Y—芳香性物质,不能给以很好的判断。

在本文中,重点将介绍以下几类非常规的芳香化合物。

关键词:休克尔规则同芳香性稠环芳性Y—芳香性为了判别化合物的芳香性,休克尔提出了一个简单的判别规则: 含有4n+2(n=0,1,2,…)个π电子的单环平面共轭多烯具有芳香性,这就是著名的休克尔规则。

在很大程度上,休克尔规则是正确和有效的,甚至对于一些非单环化合物,我们也可以给以相对正确的判断。

然而,过于简单的判据使得休克尔规则有很大的局限性,甚至在有些时候可能带来错误,从而导致在很多场合下只能用分子轨道法经计算后确定成键轨道,非键轨道和反键轨道的数目来看它是否能形成封闭的π电子壳层。

例如对于以下几类物质,休克尔规则就存在很大的弊端。

同芳香性:同芳香性是指某些共轭双键的环被一个或两个亚甲基所隔开,这个亚甲基在环平面之外,使环上的π电子构成芳香体系。

我们可以看以下几个例子:环辛三烯正离子由休克尔规则来判断显然不具有芳香性,因为它没有闭环的共轭体系。

然而环辛三烯的亚甲基偏离平面而有同是分子具芳香性。

H H H1H2 ++核磁共振显示环辛三烯正离子的亚甲基氢原子H1和H2(δH1= -0.73 δH2= 5.13 )有不同的化学位移,H2比H1要高5.8ppm,且H1处于较高场,并远低于普通亚甲基氢,H2位雨较低场,并高于普通亚甲基氢。

化学位移既化学位移的差值既表明了环辛三烯正离子环内存在反磁环电流,即从一个侧面反映了环辛三烯正离子的芳香性,同时也表明环辛三烯正离子中的亚甲基的非平面性:亚甲基偏离平面并使H1位与反磁环电流内,H2位于环外。

类似的环壬三烯正离子有两个亚甲基,根据休克尔规则也不具有芳香性。

但亚甲基偏离环平面而使其同样具有芳香性。

芳香性概念的新发展

芳香性概念的新发展
以下是同芳性的几个经典例子:
1
2
3
4
5(x=O、NH、Cl)
(1)概念的产生
同芳性概念的引入首先可以从同共轭或匀共轭(homoconjugation)谈起。在 7、8、9
化物这样的体系中,原有的单双键交替的共轭被一个插入的饱和基团(一般是 CH2)打断,
但仍可以发现双键之间有相互作用,被称为空间匀共轭(through-space homoconjugation or
41
(1)在芳香过渡态理论的应用: H.E.Zimmerman[14]运用莫比乌斯体系很好的解释了反休克尔环的环加成反应的动力学和
立体化学。1993 年,Jiao 和 Schleyer[15]证明了符合莫比乌斯拓扑学的过渡态确实具有芳香 性。他们通过对(Z,Z)-1,3,5-庚三烯[1,7]位上的 H 的σ位移计算,发现过渡态是一个具有
会降低。这点在它的电子异构体 45 中得到了证明。计算所得,化合物 45 的键长更趋于平均
化(△r=0.10 Å),NICS(0)值为(-6.6 ppm)[16],所以化合物 45 具有一定的芳香性。当然这
种杂环中的芳香性还只是理论上的证明,还有待于实验的进一步研究。
(3)中心原子莫比乌斯—克莱格体系(Atom-Centered Möbius—Craig System): 这个体系把 d 轨道引入了由 p 轨道组成的莫比乌斯环中,从而通过 d 轨道来实现相翻转。
下面就芳香性的几个大学有机教材中涉及但讨论不多的、比较前沿的概念做进一步深入 探讨。
(一)同芳性(homoaromaticity) 1959 年,Winstein 提出同芳性的概念[3]用于解释某些共轭体系被打断但仍具有芳香性
的化合物的性质。在此之后,同芳性的定义及其应用都有了很大的发展,从最初的正离子逐 渐推广到中性分子以及阴离子体系,从有机化合物推广到无机化合物,并出现了同反芳香性 (homoantiaromaticity)以及同富勒烯芳香性(和 homofullerenes)等等新概念.

高等有机化学-第2章-芳香性

高等有机化学-第2章-芳香性

同样地, 含氧和含氮类似体,是稳定的化合物,也具有芳香性。
H H
2 3 4 5 1 14 13
H
H
H H H
H
H
HH HH
6 7 10 9 8
H
12 11
H
H H H H H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H H
H
[14] 轮烯。3,6,10,13C原子 有点偏离平面,有芳香性
[18] 轮烯,有芳香性
2.5 反芳结构
2.4 芳香性化合物
一、 六电子芳香结构: 具有六电子结构的芳香性化合物,其芳香性较强,较为 稳定。具有六电子结构的环可以是六元环,也可以是 五元环或较大的环。除中性分子外,还包括一些碳正离 子或碳负离子。其共同特点是含有六电子的芳香大键。
(一)六元环
N

吡啶
(二)五元环
1.五元杂环
6.42
Ph
Ph
R Fe(CO)3
Ph
Ph
(铁原子从环丁二烯分子中接受 (因正离子分散在苯环上而更稳定) 两个π电子。具有芳香性)
四苯基环丁二烯双正离子
络合物
(二)(4n+2)轮烯
轮烯一般是指含有交替的单键和双键的大环多烯。共平面的 (4n+2) 轮烯具有抗磁环电流,依次属于芳香性化合物,但如果环 体系不在一个平面内,则环电流降低甚至消失,而表现出非芳香 性。
H
H
H
H
H
H

H H
H
H
环丙烯
环丙烯正离子
环丙烯酮由于氧的强吸电子作用,使环丙烯基1个p电子 拉向氧,形成具有二电子芳香体系。

第六章 芳香性

第六章   芳香性

第六章芳香性第一节芳香性的一般讨论芳香化合物的特点1.较高的C/H比苯C6H6,萘C10H8,蒽C14H102.共平面、键长均等化3.分子共平面组成芳香环的原子都在一个平面或接近一个平面里。

4.芳香性分子稳定程度—共轭能(离域能)大小例如苯的共轭能为150.7kJ/mol ,可以借助氢化热或燃烧热来求得。

比较1mol苯和3mol环已烯的氢化热,计算得苯的共轭能约为(3×119.7-208.5)= 150.7kJ/mol 。

对离域能定量计算REPE(每一个电子的离域能)=离域能/NREPE ﹥0 化合物有芳香性REPE =0 化合物非芳香性REPE ﹤0 化合物反芳香性REPE计算:1)求出离域能离域能=E非定域—E定域2)REPE计算REPE =离域能/nREPE(每一个电子的离域能)的正值越大,则相应的化合物的芳香性越强。

用REPE与这些化合物的性质进行联系、比较后得出结论:REPE可以作为判断环状多烯是否具有芳香性的指标。

5.化学性质特征芳香化合物与一般高度不饱和的脂肪族化合物不同,不易发生加成反应,较难发生氧化反应,易于发生取代反应,尤其是芳烃易发生亲电取代反应。

6.π电子数目:4n+2在环状多烯体系中,当π电子数为4n+2时,为芳香性分子;当π电子数为4n时,体系若比相应的多烯模型化合物稳定性降低,则具有反芳香性;体系若与相应的多烯模型化合物稳定性相近,则为非芳香性。

如:苯是典型的芳香性,环辛四烯为非芳香性体系,环丁二烯则为反芳香性,其化学性质很活泼,甚至比环丁烷还活泼。

芳香性是不是是是是是4n+2规则只能作为环状多烯的体系是否具有芳香性的定性依据,要描述芳香性分子稳定到什么程度,即芳香性强度,必须按HMO法对离域能进行定量的计算。

7.波谱特征芳香性化合物大多都具有特征的光谱。

NMR:芳环呈现反磁环流,环平面上下有屏蔽效应,环内有去屏蔽效应。

第二节带电荷环的芳香性环上带有电荷而具有芳香性的物质很多,它们是一类重要的非苯芳烃。

关于芳香性的概念

关于芳香性的概念

第15卷 第4期 大学化学2000年8月关于芳香性的概念姚子鹏 高 翔 任平达 黄毕生 (复旦大学化学系 上海200433) (云南大理师专化学系 云南671000) 摘要 简要介绍了芳香性概念的发展历史,并从结构、稳定性、反应性能等方面进行了总结。

在有机化学中,芳香性是一个重要的概念。

为了使学生能较好理解和掌握这一概念,我们在教学中从经典的芳香性概念、共振论对芳香性的看法、Hückel规则到核磁共振对芳香性化合物的测定,介绍了这一概念不断深化发展的过程。

并从结构、稳定性、反应性能等方面进行了总结,取得了较好的教学效果。

现把我们的看法进行简单介绍,以供教学参考。

1 芳香性的经典概念 1825年法拉第从鲸油裂解产生气体的冷凝液中发现了苯,接着测定了苯的组成、蒸气压、熔点等物理性质,并得出了苯的正确分子式C6H6。

此后,人们又发现许多具芳香气息的物质中含有苯的母核。

德国化学家凯库勒推断出苯的结构式为。

苯这种高度不饱和的化合物具有与一般不饱和烯烃不同的特殊性质,主要是:(1)环较稳定,在通常情况下不易被化学试剂破坏。

例如:甲苯易被氧化成苯甲酸,保留了苯环。

(2)易取代,难加成。

例如:苯在三氯化铁催化下和氯反应生成氯苯,而没有得到加成产物。

价键理论问世后,后一条表述为苯易亲电取代,难亲电加成。

上面两条就是经典的芳香性概念。

2 共振论对芳香性概念的发展 共振论认为苯主要是Ⅰ和Ⅱ的共振杂化体。

由于共振,共振杂化体(苯的真正结构)比较稳定。

通过比较苯和环己三烯的氢化热(以3个环己烯计),可以计算出苯的共振能为150.6 kJ/mol。

即苯比环己三烯稳定150.6kJ/mol。

Ⅰ∴Ⅱ 如果说经典的芳香性概念中,芳香环的稳定性是根据环对化学试剂的稳定性而言,那么,共振论则进一步把芳香环的稳定性与它具有较低的内能明确地联系起来。

通过氢化热、燃烧热等数值,计算出了一大批芳香族化合物的共振能,从而可以比较各种芳香环的稳定性高低或芳香性强弱。

一、芳香性的概念一般所谓的芳香性化合物大多具有下列几

一、芳香性的概念一般所谓的芳香性化合物大多具有下列几

芳 烃一、芳香性的概念一般所谓的芳香性化合物大多具有下列几个特点。

⑴较高的碳/氢比例 许多芳香族化合物都有较高的碳/氢之比。

比如苯和萘。

相对而言, 在脂肪族化合物中,除少数几个化合物和炔烃外,绝大部分的碳/氢比例都较低。

⑵键长的平均化 芳香性分子具有比正常的碳碳双键的键长稍长的双键和比正常的碳 碳单键的键长稍短的单键。

无芳香性的多烯分子中单键和双键的键长特征很明显,芳香性分 子的碳碳键长位于单双键之间,苯环中6 个碳碳键长相等,环中并无单键双键之分。

⑶分子的共平面性 具有芳香性的分子的一个显著特征是环上原子的平面性或几乎平 面性的排列。

有平面结构的化合物并不都是有芳香性的,但芳香性总是伴随着一定程度的平 面性。

⑷共轭性 苯环上的6 个π电子在所有的碳原子上离域而相互交盖并得到稳定, 其稳定 化的程度可用离域能或共轭能表示。

只要分子是有芳香性的,它必定由于电荷离域而具有正 的共轭能,反之,反芳香性分子和非芳香性分子则由于电荷离域而分别具有负共轭能和零共 轭能。

⑸特征光谱 芳香体系的振动光谱和电子光谱与脂肪体系及简单的共轭体系有明显的 差异。

如苯环的紫外光谱上有184nm,202nm(K 带)和 254nm(B 带)三个特征峰;红外光 谱上分别在 3000­3100, 1600, 1570, 1500, 1000­1100cm ­1 等区域及指纹区有特征峰。

1 HNMR 谱则是芳香性分子表现出特殊现象的最明显标志。

⑹化学性质 早期所谓芳香性即是指苯的化学反应性的总称,认为具有芳香性特征的 分子都是具有特殊稳定性的环结构不易被破坏的环状化合物。

如,甲苯易氧化为苯甲酸但环 结构得到保留。

芳香族化合物中都含有不饱和键,但它们似乎具有饱和性,很难发生加成反 应,一般仅发生取代反应,这和一般的不饱和化合物明显不同。

由于芳香性化合物所显示的性质范围如此广泛, 以至于很难用一个简单的定义把上述各 性质归纳起来。

副本(1)7 第七章 有机化合物的芳香性

副本(1)7 第七章 有机化合物的芳香性
即: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。
2021/7/9
4
7.1.2.1 弗洛斯特圆圈法
为了求得一个具有K个原子的单环体系的分子轨道能级, Frost和Musulin作图表示Huckel 方程:在一个半径为2β的 圆圈里,画一个具有К个顶角的正多角形,使一个顶角位于 圆圈的最低点,则以水平中线至每一个顶角的距离代表一个以 β为单位的能级。例如k=5,6,7时,表示如下:
(CH)10
H H
十碳五烯, 10-轮烯 或 [10]轮烯
2021/7/9
18
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。
3. 反同芳香性
反同芳香性是指:共平面,π电子数与p电子总数为4n,
共平面的原子均为sp2或sp杂化的轮烯,带有不与轮烯共平面 的取代基或桥。
通常情况下,具有芳香结构或同芳香结构的物质4n+2体 系,不易得到或失去电子成为反芳香结构或反同芳香结构的 4n体系,因为芳香结构和同芳香结构比反芳香结构和反同芳 香结构的稳定性好。
——判别单环化合物是否有芳香性的规则
休克尔提出,单环多烯烃要有芳香性,必须满足三个条件。 ➢(1) 成环原子共平面或接近于平面,平面扭转不大于0.1nm; ➢(2) 环状闭合共轭体系; ➢(3) 环上π电子数为4n+2 (n= 0、1、2、3……); 符合上述三个条件的环状化合物,就有芳香性,这就是休克尔 规则。
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CHO N H
CHO
C3H PO 3 Cl
+
C H 3H 5 C4 O % N - 85%
2、 亲核取代
Cl pπ共扼
当芳环上连NO2 CNCOCH3 CF3 时,也可发生亲核取代反应
a. 加成-消除机理
X
X Nu
Nu- 慢
决定步骤
Nu X-
X=卤素 NO2 OR 等 Nu-=OH- NH2- RNH- RO-
pi-electrons are 6, follow HUCKEL'Rule It is aromatic compound
环戊二烯负离子的应用之一:
制备二茂铁:
Fe 2+
- H-
+ HH
O
O
+ +
O HO
HH
-H - +
Cl Cl
Cl Cl
Sb5Cl

t-Bu
Cl Cl
Cl t-Bu
t-Bu
Ph Ph
杯烯
Ph
Ph Ph
Ph
Ph Ph
Ph
Ph
6.3 D
• 下面各化合物无芳香性:
: :
:: ::
• ⑤杂环及稠杂环体系
4
5
3
6
2
N1
Pyridine
吡啶 4
4
3
5
2
N H
1
Pyrrole 吡咯
4
3
5
2
O1
Furan 呋喃
5
N3
1N
6
2
N1
N
2
H
P y r im id in e 嘧啶
In d o le 吲哚
一.芳香性
1.芳香性的一般讨论
早期:芳香化合物来源于植物精油树胶提取物,如苯 极其衍生物.它们都有芳香气味,当时化学家将有 机物分为芳香族化合物和脂肪族化合物.于是苯及 其衍生物的独特的化学性质就称为芳香性.
现代:由于环状共轭体系而具有特殊的稳定性结构, 易取代,难加成的性质----称为芳香性.
最近:有人提倡用光谱及磁的标准,磁有向性在平面 л电子体系中能受感应,并可用质子磁共振光谱 中位移到较低的场来鉴定
⑦:Vilsmeier 反应
用N-二取代的甲酰胺作酰化剂,三氯氧磷 催化活泼芳环甲酰化的反应:
O
ArHHC+ NR 1 R 2
PO 3Cl Ar-CH1R O 2NH + 惰性溶剂
R
反应历程如下:
(H3C)2N
O
Cl
C H + O P Cl
Cl
O (H3C)2N C
H Cl
O P Cl Cl
(H3C)2N Cl-
CuCl
该反应的历程一般认为: 可能并不经过HCOCl,而是直接通过 下式形成:
HCl + 3CO + HA C +A lO C l4 -C l l
④: Gattermann反应
芳香化合物在三氯化铝或二氯化锌存在下
与HCN和HCl作用,在芳环发生甲酰化
反应:
NH
HCN + HCl
H C Cl
NH ArH +
可发生下述几种反应: ①:氢交换反应:
ArH+ +ArD D H + +
这类反应主要用以研究反应历程,但也可以 通过此反应将D或T引入芳环.例如:用 D2O处理苯酚,在加热下缓慢发生邻位, 对位氢交换,用强酸则交换比较快.
②原位取代 (Ipso取代):
在芳环上已有取代基的位置上,发生取代作 用-Ipso效应:
OH
+ HO
OH HCNZn+2ClHCl H2O
OH
HOCH=NH HO HC ClHO
• ⑤:Hoesch反应
• 用腈和HCl使芳环酰化的反应称为Hoesch反应 • 这个反应与Gattermann反应类似,只是以
RCN代替HCN,故反应结果得到芳酮:
Cl
CH3CN
+
HCl CH3C=NH
HO
• ③稠环体系
• 休克尔规则只涉及单环体系,有关理论可用于多 环体系[只计算边缘的平面电子]。
• 如:
• 联亚苯:
有芳香性

有芳香性
• 下列两种物质,酸性及偶极矩大的是:
A
COOH
B HOOC
A偶极矩大于B B酸性大于A
戊塔烯
+ 2e
戊塔烯的双负离子
• ④富烯体系 富烯:
环丙富烯:
Ph Ph
OC2H5
NaNH2
OC2H5
OC2H5
NH2
Cl NaNH2
NH2
NH2-
NH2
但是,NMR表明有反磁环流,键长也没有交替现象,说明 有芳香性.
注意:《有机化学》(五师大合编)说无芳香性。
其衍生物有芳香性:
H
H3C
CH 3
P yrene 芘
两对氢原子的相互作用,可使其成桥 键来消除掉,有芳香性
[18] - 轮烯
H
H
HH
HH H
有芳香性
[22] - 轮烯已被合成,具有芳香性。 某些[26] - 轮烯为平面的,有芳香性, 而一些[26] - 轮烯和[30] - 轮烯是非平面的,没 有芳香性。 大环难于达到充分有效的芳香化合物那样的电 子离域。
H C Cl
ZnCl 2
ArCH=NH HCl
H2O
ArCHO + NH 4Cl
• 也可以用Zn(CN)2/HCl 代替HCN/HCl,以避免 直接使用剧毒的HCN.
• 该反应与Gattermann-Koch反应不同的是:
• 可用于酚或酚醚,也可用于吡咯,吲哚等杂环 化合物,但不适用于芳胺(芳胺则需要剧烈的 条件).例:
{ 低活性的:
RC +=O R 2C=O +H HCN +
+ NO
ArN N +
RCOX + MX
n
R 2C=O + H +
HCN + HX
HNO
2 +H +
ArNH 2 + HNO 2 +H +
• 注意亲电取代历程的以下几点: • a.体系中产生的正离子都可以作为亲电试剂进攻
芳环,形成产物或副产物;
• NMR:存在反磁环流,使去屏蔽区内质子的δ值移 向低场(7 ~8),屏蔽区则移向高场.
• F.化学特性:易取代,难加成,难氧化
• 2.Hückel 4n+2规则
• A: Hückel 规则的内容:含有4n+2个π
• 电子的平面共轭单环化合物应具芳香性.
• B: Hückel 规则的理论解释:
• 用分子轨道理论计算证明:凡含有 4n+2个的平面共轭单环体系,即为π电子 数恰好是成键轨道数的二倍.
CH3
NO2OAc Ac2O
CH(CH3)2
CH3 NO2 +
CH(CH3)2 82%
CH3
CH3
+ NO2 CH(CH3)2 NO2
8% 10%
取代基消除的难易程度取决于其容纳正电荷
的能力。+CH(CH3)2比较稳定,异丙基容易作为 正离子消除。
③:Gattermann-Koch反应
ArH
Al3Cl + CO A +rCHO C HlCl+
Cl
OH
OH-
435500M℃Pa
Cl
OH
O2N
NO2 OH- O2N
25℃
NO2
NO2
NO2
L
N
NO2
NO2
N
NO2
H
NO2
L=Cl Br I SO2Ph p-O2NC6H5O-
L Nu-
L Nu Nu

F》 Cl, Br, I
底物结构对活性的影响:
Cl
Cl
Cl Cl
Cl
O2N
NO2

NO2> > >
4
3
5
2
S1
Thiophene 噻吩
6
7
5N
8
N4
N9
H
3
P u rin e 嘌啉
二.芳香化合物的取代反应
1、 亲电取代 机理:
HE
E
E+Nu-
σ-络合物 (芳正离子) 例:硝化反应
H N O 3 H 2SO 4
N O 2
用硫酸催化硝基正离子的形成机理:
2 H 2 S O 4H N O 3 H 3 O + 2 H S O 4 -N O 2 +
第五章:芳香性和芳香化合物的取代反应
本章主要内容: 一.芳香性 1.芳香性的一般讨论 2.Hückel 4n+2规则 3 .化合物芳香性的判断(轮烯体系,带电荷
环, 稠环体系,杂环及稠杂环体系)
• 二.芳香化合物的取代反应 • 1. 亲电取代反应 • 2. 芳环上亲核取代反应 • A. 加成-消除机理 • B. SN1机理 • C.消除-加成机理 (苯炔机理) • 三. 芳环上的取代反应及其应用 • 1. Friedel - Crafts 反应 • 2. Rosenmund - Braun 反应
• b.芳正离子的形成是决定步骤.在此步中,底物 的活性(即芳环π电子密度的高低)与亲电试剂 的活性一起决定反应的快慢.
在考试中一定要灵活运用. 例1 :用浓D2S04处理甲苯可以产生氘
代甲苯衍物
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