大学有机化学重点知识总结第五章芳烃芳香性演示文稿

SO3H
(1) 磺化剂： 浓H2SO4 或 发烟H2SO4 (2) 底物活性：烷基苯 > 苯 > 苯磺酸
(3) 温度对磺化反应产物的影响
CH3 浓H2SO4
CH3
COOH
1
C C > OR > Cl > NO2
对-甲酰基苯甲酸
CHO NH2
SO 3H
COOH
对氨基苯磺酸
1
HO
NO2
3-硝基-5-羟基苯甲酸
COOH > CN>
SO3H > COOR > COCl > CONH2 > CHO > C O > OH > SH > NH2 >
C C > C C > OR > SR > Cl > NO2
硝基苯
NO2
发烟HNO3, 浓硫酸
NO2
95。C
间二硝基苯
CH3 + HNO3
H2SO4 30。C
CH3
O2N
NO2
CH3
NO2 +
CH3 NO2
NO2 TNT
>>
烷底 基物 苯活
性 苯： 硝 基 苯
3. 磺化反应
芳烃与浓H2SO4作用，芳环上H原子被 磺酸基-SO3H取代生成芳磺酸
H
浓 H2SO4
CH3(CH2)3
1–乙基–2–丙基–5–丁基苯
CH3 C2H5
CH(CH3)2
1-甲基-2-乙基-4-异丙基苯
(3) 当苯环与较长、较复杂烃基相连或烃基连有 多个苯环，或是与不饱和基相连时，苯环作 取代基
CH3CH2CH CHCH3 CH3
CH3 C CHCH3
2–甲基–3–苯基戊烷 2–苯基–2–丁烯
大学有机化学重点知识总结第 五章芳烃芳香性演示文稿
优选大学有机化学重点知识总 结第五章芳烃芳香性
二、命名
芳基：芳烃去掉一个H原子后剩余的部分
苯基：C6H5－, Ph－
芳基：Ar－
CH2
C6H5
Ph或 苯基
C6H5CH2
Bz 苯甲基或苄基
命名原则：
1. 简单的芳烃以苯环为母体， 称“某苯”
CH3 甲苯
H +E
Y
E +H Y
当芳环与亲电试剂作用时，发生取代反应： 苯环上的π电子云分别位于环的上方或下方，相 当于一个电子源。
硝基 卤素
磺酸基
NO2
SO3H
H
X
烷基化
R 酰基化
O
CR
芳环上亲电取代反应的类型
1. 卤化反应—芳烃与卤素作用生成卤代芳烃
X
Fe or + X2 FeX3
+ HX 卤苯
（1）催化剂： Fe粉或FeX3
+ X2 FeX3
CH3
CH3
X
+
X
2. 硝化反应—向有机分子中引入硝基
NO2
H2SO4 + HONO2 55－60 。C
+ H2O
硝基苯
(1) 硝化剂：浓HNO3 + 浓H2SO4（简称混酸） (2) 硝化反应的难易与苯环上原有取代基性质有关
H2SO4 + HONO2 55－60 。C
NO2 + H2O
PhC CH
苯乙炔
CH2
二苯基甲烷
CH2 Cl
苄基氯
§5.11 多官能团化合物的命名
1. 选母体：
按照“官能团的优先次序”，以较优的官能团为母
官体能团的优先次序：P197
COOH > SO3H > COOR > COCl > CONH2 > CHO > C O > OH > NH2 > C C >
357.9-208.5=149.4 kJ/mol
一、苯分子的结构特点：
1865年，Kekule提出了苯的环状构造式
H
0.108nm H
120o C
C
C
H
1.平面正六边形 2.键角: 120 °
0.140nm 3.碳碳键长: 0.14 nm
C 120o C
H
C
H
H
二、苯分子结构的价键解释
C：SP2杂化
NH2
Cl
OCH3
2-甲氧基-6- 氯苯胺
OH
CH3
1
COCH3
3-甲基-4-羟基苯乙酮
§5.2 苯的结构
3H2
208.5 kJ/mol
H2
119.3 kJ/mol
苯的氢化热：208.5 kJ • mol-1 环己烯氢化热的3倍：
3×119.3 ＝357.9 kJ•mol-1
苯的稳定化能：（离域能或共振能）
苯分子中的骨架
苯分子的p键
6
p6 6
苯分子结构特点:
1. 平面正六边形构型 2. 高度对称、高度离域闭合p键 3. 环骨架很稳定
§5.4 单环芳烃的化学性质
＊1、亲电取代反应，易 2、加成反应，难 3、氧化反应，难 4、聚合反应
＊ 5、芳烃侧链的反应
一、 芳环上亲电取代反应
试剂中的亲电部分从芳环上取代一个H原子
+ Cl2FeCl3
Cl + HCl
+
FeBr3 Br2
Br + HBr
（2）卤素活性：F2 > Cl2 > Br2 > I2
（3）同时有少量二卤代苯生成，取代基进入 邻、对位。
Cl
Cl
Cl
Cl
FeCl3
+ 2Cl2
+
Cl
（4）当苯环上连有烷基时，卤化比苯容 易且取代基进入邻、对位。
CH3 Fe or
1. 6 个C－C σ键: sp2–sp2相互交盖， 2. 6个 C－H σ键: sp2–1s 相互交盖。
3. 6 个2p 轨道的对称轴垂直于环所在平面，彼
此相互平行，两侧进行侧面交盖，形成闭合的π
轨道； 6 个π 电子离域在6个C原子上。
p6 6
图 5.2 苯的闭合的π轨道
4.环状的共轭体系导致苯分子具有相当高的稳 定性。电子云完全平均化，故无单双键之分。
C C > OR > Cl > NO2
醇>酚
2. 编号：
其它的官能团均为取代基，先按照“最低系列” 原则编号；若编号相同，按照“次序规则”较小
基团编号最小，较优基团后列出。
CHO
官能团优先次序：
1
35
4
4
OH
OCH3
CHO > OH > OCH3
4–羟基–3–甲氧基苯甲醛
COOH > SO3H > COOR > COCl > CONH2 > CHO > C O > OH > NH2 > C C >
Cl 氯苯
CH3
CHCH3 异丙苯
NO2 硝基苯
2. 当苯环上连有两个以上取代基时，需标明取 代基位次或取代基间的相对位置
二取代苯的3个异构体:
CH3
CH3
CH3源自文库
CH3
1,2–二甲苯
邻二甲苯
o–
CH3
1,3–二甲苯
间二甲苯
m–
CH3
1,4–二甲苯
对二甲苯
p–
o– : ortho-; m– : meta-; p– : para-
3.多取代苯： (1) 三个相同的取代基
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
H3C
CH3
1,2,3–三甲苯 连三甲苯
1,2,4–三甲苯 偏三甲苯
1,3,5–三甲苯 均三甲苯
(2) 不同取代基，选取最简单的取代基为1位， 将其它取代基位号按尽可能小的方向循苯环编号;
CH2CH3 CH2CH2CH3