中国药科大学有机化学-第七章-芳烃PPT课件

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多取代苯的系统命名
a 苯环上的两个取代基不同时，要 选择一个官能团为主官能团，与 苯环一起作为母体，另一个作为 取代基。以下是一些官能团做母 体的优先顺序：
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－COOH羧基>－SO3H磺酸基 > －CHO醛基 >－OH羟基>－C=C －烯基 >－C≡C－炔基 >－NH2 氨基 >－OR烷氧基 >－R烷基> －X卤素>－NO2硝基
CH3CH2CH2Cl
AlCl3
CH3CH2CH2+
+
CH3CH2CH2 1°
+
CH3CHCH3
2°
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b. 酰基化 制备芳酮的重要方法
酰基化：
O + CH3C Cl AlCl3
O CCH3
乙酰氯 O
酰氯也可用酸酐代替 如乙酸酐 CH3C O
CH3C O
+ HCl
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芳环上亲电取代反应的定位效 应
中间体
1）卤代反应：（Cl2、Br2）
+Br2
FeBr3
Br + HBr
催化剂：FeX3（Fe + X2）
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可以继续发生二卤代反应，得到的 主要是邻和对位的产物
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2）硝化
HNO3/H2SO4 50℃~60℃
NO2 +H2O
硝基苯
Байду номын сангаас
苯在浓HNO3和浓H2SO4的混合物（常称 为混酸）作用下，苯环上的H被硝基取代， 生成硝基苯。
第八章 芳烃
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1
芳烃（aromatic hydrocarbon） 指具有芳香性的碳氢化合物， 主要包括苯型芳烃（benzenoid hydrocarbon），以及具有芳香 性，但结构中不含苯环的非苯 芳烃（non benzenoid hydrocarbon）。
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芳香性（Aromaticity）
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亲电取代时环上的取代基（或者称 定位基）不但决定了反应的难易还 决定了新基团进入的位置。这种效 应称为定位效应（Orientation effect） ，在后面我们会详细的讨 论苯亲电取代的定位效应
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硝化机理
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3）磺化反应
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SO3H +H2O
+
H
+H2SO4
磺化反应是一可逆反应，产物在稀酸中 加热，可以脱去磺酸基。利用该性质， 在有机合成上有着很重要的意义 。
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CH3
Br
O2N
COOH
Cl
OH
邻溴甲苯 对硝基氯苯 间羟基苯甲酸
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HO
SO3H HO
Br
Cl
O2N
CH 3
NH 2 CHO
4-羟基-2溴苯磺酸
2-氨基-5-硝 基苯甲醛
5-甲基-2硝基萘
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二、苯的结构 １ Kekulè结构式
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C6H6
H
H
H
H
H
H
Br Br
H
H
H
H
H
H
Br Br
从CH组成上，具有高度不饱和性
环很稳定，不易被破坏
化学性质上：易取代、不易加成 和氧化
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一 苯和其同系物的同分异 构和命名
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5
１ 苯衍生物的同分异构
简单的苯一元取代物
C H 3
C H C 2H 3
C H 3
C H C H 3
N O 2
X
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二元取代时有三种衍生物
CH3 CH3
1，2-二甲苯 邻二甲苯 o-二甲苯
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定位规律的解释
使苯环活化 使苯环钝化
(1)反应的难易 ——由定位基的电子效应解释
电子效应通过诱导、共轭、超共轭方式产生影响。 最终结果只有两种：供电和吸电
①单项影响： —CCl3 通过诱导效应吸电
②多项影响：
方向一致：
—CH3 诱导：供电；超共轭：供电
+ —N
O 诱导：吸电；共轭：吸电 O-
+
–N(CH3)3
–NO2
–CCl3
–CN
三甲铵离子 硝基
三氯甲基
氰基
–磺S酸O3基H –甲C氧OO羰C基H3
–COOH 羧基
氨–C甲O酰NH基2
–CHO 醛基
–乙C酰OC基H3
2 活化-钝化效应的理论解释
活化基是因为稳定了反应中的正离子 中间体。多是单单键相连基团。
钝化基是因为使正离子中间体更不稳 定。多是吸电子基，基团多是单双键 交替。
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烷基苯比苯更容易被磺化。
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SO3H
发 烟 H2SO4
高温
SO3H SO3H
继续磺化生成间苯二甲酸比较困难
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4）付—克反应（Friedel-Crafts反应）
芳烃在催 化剂作用 下，可以 在芳环上 引入酰基 或烃基， 称为付— 克反应
O R C Cl
AlCl3
R Cl AlCl3
方向不一致： 诱导：吸电；共轭(p-)：供电
–C·l·、–B··r 诱导＞共轭，总结果：吸电
–O··H、–N··H2 诱导＜共轭，总结果：供电
+
δ
-
δ
H+ E Nu
E+ H Nu
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反应历程——亲电取代反应
sp3杂化
+ E+
E+ 慢
E快
+H
E
-H+
+ Br2
× -配合物 正碳离子
Br 中间体 Nu-
E
H = 8.36 Br 苯比环己二
Nu
Br 烯更稳定
C＝C
H = -45.14
X
H+ C＝C
C+ C X- C C
H+
慢
快
H
H
-配合物
正碳离子 亲电加成反应
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1 定位基的分类
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第一类定位基：——邻对位定位基、活化基(按能力排序)
–O氧负离子
–二N(甲CH氨3基)2
甲–N氨HC基H3
–氨N基H2
–OH 羟基
–苯C基6H5
–OCH3 甲氧基 甲–C基H3
–NHCOCH3 乙酰氨基 –X 弱钝化 卤素
–OCOCH3 乙酰氧基
第二类定位基：——间位定位基、钝化基 (按能力排序)
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价键法
H
H H
H
H H
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sp2杂化
6π电子的封闭共轭体系——大π键
键长平均化，体系能量很低，分子具有 特殊的稳定性从而不易加成和氧化
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三 物理性质
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四 化学性质
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1．亲电取代反应-特征反应
芳环上的取代总是由带正电荷的 亲电性试剂（用E+表示）进攻而 引起，所以为亲电取代反应
CH3
CH3
1，3-二甲苯 间二甲苯 m-二甲苯
C H3
C H3
1，4-二甲苯 对二甲苯 p-二甲苯
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7
2常见芳香烃基
C H3
C6H5
对 甲 苯 基
苯基 Ph－ or φ－
C H3
C H2
苯 甲 基 、 苄 基B z- 芳 基A r-
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3 系统命名
简单苯衍 生物：以 苯为母体， 其他基团 是取代基
O CR
芳酮
R 烷基苯
催化剂：AlCl3（常用）
其它：BF3、ZnCl2、FeCl3、- H2SO4、H3PO4等
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a.烷基化
亦可用RCH=CH2 + HF，R－OH + H2SO4 即只要能产生碳正离子的皆可作为烷基化试剂。
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/ H2SO4
EtOH / H2SO4
Et
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3个C以上的烷基化反应经常伴有重排