第六章芳香烃

第六章芳香烃
一、基本要求
掌握：苯的结构；芳香烃的命名、化学性质及休克尔规则；苯环取代的定位规律及其规则。

了解：芳香烃的分类方法及其主要同系物。

二、主要内容
芳香烃是芳香族化合物的母体。

芳香族化合物是具有“芳香性”的化合物。

所谓芳香性是指易发生取代反应，难发生加成反应和氧化反应，环具有特殊的稳定性，不易开环等。

苯是一种典型的芳香烃，苯分子中的六个碳原子均为sp2杂化，处于同一个平面上，形成六个碳原子六个π电子的环状共轭体系，电子云密度完全均化，环相当稳定，易发生取代，难发生加成反应。

苯的反应：卤代; 硝化; 磺化; 烷基化和酰基化
邻对位取代基主要使新导入的取代基进入邻位和对位，除卤素外一般使苯环活化。

这类定位基的结构特征是与苯环直接相连的原子不含重键，多数含有孤对电子。

间位基主要使新导入的取代基进入其间位，它们使苯环钝化。

间位定位基的特征是与苯环直接相连的原子一般含有重键或带有正电荷。

苯的二元取代物发生亲电取代反应时，第三个取代基的位置由苯环上原有的两个取代基决定。

经验规律如下：
（1） 活化基团的作用超过钝化基团
（2） 取代基的作用具有加和性
（3） 第三个取代基一般不进入1,3-取代苯的2位
烷基苯在强氧化剂的作用下，发生侧链氧化，无论侧链的长短如何，都被氧化为羧基。

稠环芳香烃分子中形成了闭合共轭体系，因此具有芳香性。

由于环上电子云密度分布不是均匀的，因此环上碳原子的亲电取代反应活性不同，反应活性为γ-位>α-位>β-位。

三、重点和难点
（一）芳香烃的化学性质及休克尔规则
（二）苯的结构及苯取代反应的的定位规律及其应用
四、化学反应小结
1、芳香环上的亲电取代反应
a 、卤代反应
+X 2FeX 3X
+X 2FeX 3X
(X =Cl,Br)
稠环芳香烃—萘的亲电取代反应有两个位置（α-位、β-位），α-位反应活性高于β-位。

反应机制与苯的亲电取代反应相同。

b 、硝化反应
+HNO 3H 2SO 4NO 2
+HNO 3NO 2
H 2SO 4 c 、磺化反应
+浓H 2SO 4SO 3H SO 3H
+浓H 2SO 4SO 3H 60℃165℃165℃ d 、烷基化反应
由于Friedel-Crafts 烷基化反应过程中有碳正离子中间体产生，当烷基的碳原子数大于两个，则碳正离子可能会出现重排，发生碳链异构化作用。

若苯环上有硝基、磺酸基等吸电子基时，苯环受到钝化则烷基化反应不发生。

2、烷基苯侧链的反应
a 、烷基苯的侧链氧化反应
与苯环直接相连的α-碳原子上必须有氢，不论烷基的碳链长短都被氧化成羧基。

b、烷基苯的侧链卤代反应
在光照或加热条件下，卤素原子主要取代侧链α-碳上的氢。

反应与烷烃的自
由基取代反应机制相同。

五、芳香环上的亲电取代反应机制
亲电试剂E+从苯环上获得一对π电子并与环上一个碳原子形成σ键，破坏了
苯环的闭合大π键体系，形成一个环状的碳正离子。

当它脱去氢离子，同时恢复
苯环的闭合离域体系，最后形成取代产物。