有机化学徐寿昌多环芳烃和非苯芳烃市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

第七章多环芳烃和非苯芳烃7.0多环芳烃和非苯芳烃定义与分类700~800℃(4)联苯化学性质和苯相同,在两个苯环上均可发生磺化、硝化等取代反应.联苯可当作是苯一个氢原子被苯基取代,苯基是邻、对位取代基,第二取代基主要进入苯基对位.若一个环上有活化基团，则取代反应发生在同环；若有钝化基团，则发生在异环.钝化基团、异环取代两个环邻位有取代基存在时,由于取代基空间效应阻碍联苯分子自由旋转,使得两个苯平面不在同一平面上,产生异构体.☺联苯胺是合成各种染料中间体.☺联苯胺制备:①4,4′-二硝基苯还原得到.②工业上由硝基苯为原料,经联苯胺重排反应而来.☺萘分子式C10H8,是最简朴稠环芳烃.☺萘是煤焦油中含量最多化合物,约6%.(1)萘结构、同分异构现象和命名◆每个碳原子有一个未杂化p轨道,这些轴平行p轨道侧面互相交盖,形成包括10个碳原子在内分子轨道.◆在基态时,10个电子分别处于5个成键轨道上.◆因此萘分子没有普通碳碳单键也没有普通碳碳双键,而是特殊大键.◆由于电子离域,萘含有255kJ/mol共振能(离域能).C.萘分子共振结构式:◆萘为白色晶体,熔点80.5℃，沸点218℃，有特殊气味(防蛀剂)，易升华；不溶于水，易溶于热乙醇和乙醚.◆萘主要用于制造邻苯二甲酸酐.☺萘位取代时,中间体碳正离子共振结构式:◆萘硝化反应速度比苯硝化要快几百倍.◆-硝基萘是黄色针状晶体,熔点61℃,不溶于水而溶于有机溶剂.惯用于制备-萘胺(合成偶氮染料中间体):96%-萘磺酸位阻大例:由-萘磺酸碱熔得到-萘酚◆利用该可逆反应,按照不同条件,可由萘酚制备萘胺,或由萘胺制萘酚.◆酚和萘胺都是合成偶氮染料主要中间体.◆萘比苯容易起加成反应:①生成二氢化萘◆在更高温度下,用钠和戊醇使萘还原得四氢化萘.◆萘催化加氢(反应条件不同,产物不同):反式十氢化萘沸点185℃◆萘比苯容易氧化,不同条件下得到不同氧化产物例1:一个环被氧化成醌(-萘醌):a.萘衍生物进行取代反应定位作用比苯衍生物复杂.b.第二取代基位置由原有取代基性质和位置以及反应条件来决定.但由于位活性高,在普通条件下,第二取代基容易进入位.c.环上原有取代基还决定第二取代基是“同环取代”还是“异环取代”.由于邻、对位定位基能使与其连接环活化,第二个取代基就进入该环,即发生“同环取代”.若本来取代基是在位,则第二取代基主要进入同环另一位.(主要产物)10：1(次要产物)间位定位基使与其连接环钝化,第二个取代基便进入另一环上,发生“异环取代”;无论原有取代基是在位还是在位,第二取代基普通进入另一环上位.萘反应总结思考题1蒽起源和结构:蒽存在于煤焦油中,分子式为C14H10◆蒽为白色晶体,含有蓝色荧光,熔点216℃,沸点340℃.◆它不溶于水,也难溶于乙醇和乙醚,而易溶于苯.例1:催化加氢生成9,10-二氢化蒽例2:氯或溴与蒽在低温下即可进行加成反应9,10-蒽醌◆蒽醌是浅黄色结晶,熔点275℃.蒽醌不溶于水,也难溶于大多数有机溶剂,但易溶于浓硫酸.◆蒽醌及其衍生物是许多蒽醌类染料主要原料,其中-蒽醌磺酸(染料中间体)尤为主要,它可由蒽醌磺化得到:◆菲也存在于煤焦油蒽油馏分中,分子式C14H10,是蒽同分异构体.煤焦油一些高沸点馏分（蒽和菲衍生物）能引起癌变.◆菲是白色片状晶体,熔点100℃,沸点340℃,易溶于苯和乙醚,溶液呈蓝色荧光.◆菲共振能为381.6kJ/mol,比蒽大,因此比蒽稳定.①芳香性是因为电子离域而产生稳定性所致:普通不具备不饱和化合物性质，难氧化，难加成，易亲电取代，并尽也许保持其芳核不变。②结构上含有高度碳氢比,对经典单环体系键长平均化，而单双键交替现象不十分显著.组成环原子处于同一平面(或靠近同一平面,组成闭合环状共轭体系).参加共轭电子数符合4n+2个(n=0,1,2,...)。③*磁性能：含有电子环电流和抗磁性，较强环电流和抗磁性可由核磁共振鉴定出来。这是芳香性主要标志.Hückel在1931年提出,环状多烯烃要有芳香性,必须满足三个条件:①成环原子共平面或靠近于平面②环闭合为共轭离域体系③电子数为4n+2个(n=0,1,2,...整数)----这就是休克尔规则.比如:非苯芳烃:符合Hückel规则,含有芳香性但不含苯环烃类化合物.☺环多烯通式为:CnHn当一个环多烯分子所有n个碳原子处于(或靠近)一个平面时,每个碳原子都有一个与平面垂直未参与杂化p原子轨道,能够组合成个n分子轨道.环多烯(CnHn)分子轨道能级和基态电子构型环多烯(CnHn)分子轨道能级图7.3.4典型非苯芳烃◆环戊二烯无芳香性.◆环戊二烯负离子生成（显酸性-H+）:环庚三烯正离子形成:环辛四烯（1）（2）（3）--通常将n≥10环多烯烃CnHn叫做轮烯⑴[10