有机化学芳烃和非苯芳烃省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第七章芳烃及非苯芳烃7.1.1凯库勒结构式上面两式是等同凯库勒假定:苯双键是不固定,而是不停地往返移动,所以以下两种结构式快速互变,不能分离.(1)按凯库勒式:苯分子中有交替碳碳单键和双键,而单键和双键键长是不等.苯应该是一个不规则六边形结构.(2)实际上:苯分子中碳碳键键长完全相等,均为0.139nm.即比普通碳碳单键短,比普通碳碳双键长一些.芳香性概念六个碳均为sp2杂化。价键式7.1.3休克尔规则7.1.4芳香性判断SbF5,SO2七元环八元环五交叉共轭体系-茚和奥奥7.2单环芳烃结构异构和命名(3)三元取代物——用数字代表取代基位置或用“连,偏,均”字表示它们位置.(4)对结构复杂或支链上有官能团化合物,也可把支链作为母体,苯环看成取代基命名.7.3.1煤干馏7.3.2石油芳构化7.4单环芳烃物理性质(c)硝化反应+H+三卤化铁作用--促使卤素分子极化而离解甲苯在三氯化铁存在下,主要生成邻氯甲苯和对氯甲苯(离子型取代反应--苯环上取代反应)H—O—NO2+H2SO4NO2++H3O++HSO4--碳正离子极限式和离域式58%苯与浓硫酸反应速度很慢，苯与发烟硫酸则在室温下即生成苯磺酸。甲苯比苯轻易磺化,主要产物:邻或对甲苯磺酸上述磺化反应中,当前认为有效亲电试剂是从下式生成三氧化硫:磺化反应应用芳烃在无水AlCl3催化下与酰卤(RCOX)或酸酐作用,生成芳酮反应,叫酰基化反应.（1）进攻亲电试剂是:酰基正离子RCOCl+AlCl3R-C=O+AlCl4傅-克酰基化反应特点傅-克酰基化反应应用傅-克烷基化反应特点37.5.2加成反应—比较两种反应条件需要引发剂常见氧化剂:高锰酸钾,重铬酸钾加硫酸,稀硝酸等,只使侧链发生氧化:在过量氧化剂存在下,不论支链长短,最终都氧化成苯甲酸(说明活泼性):都有(1)苯、烷基苯取代反应主要是邻位和对位取代物第二个取代基主要进入硝基或磺酸基间位:苯环上已经有一个取代基,再引入第二个取代基可能位置:取代基分类依据比如:-O-、-NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-OCOR、-C6H5、-CH3、-X等特点：这些取代基与苯环直接相连原子上,普通只含有单键或带负电荷。这类取代基使第二个取代基主要进入它们邻位和对位,即它们含有邻对位定位效应,而且反应比苯轻易进行,也就是它们能使苯环活化。（X除外）比如:-N(CH3)3、-NO2、-CN、-COOH、-SO3H、-CHO、-COR等.特点：这些取代基与苯环直接相连原子上,普通含有重键或带正电荷.这类取代基使第二个取代基主要进入它们间位,即它们含有间位定位效应,而且反应比苯困难些,也就是它们能使苯环钝化.苯环上有两个取代基时,第三个取代基进入位置,则由原有两个取代基来决定.普通可能有以下几个情况:1.两个取代基定位效应一致时,第三个取代基进入位置由上述取代基定位规则来决定:2.两个取代基定位效应不一致时,第三个取代基进入主要位置由定位效应强取代基所决定:当两个取代基属于不一样类型时,第三个取代基进入位置由邻对位定位基决定(因为邻、对位基反应速度大于间位基).多元亲电取代经验规则：例1:硝基氯苯邻、对、间位异构体均是有机合成原料,若从苯出发:7.7联苯及其衍生物萘萘分子式C10H8,是最简单稠环芳烃.萘是煤焦油中含量最多化合物,约6%.每个碳原子还有一个p轨道,这些对称轴平行p轨道侧面相互交盖,形成包含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.所以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.因为电子离域,萘含有255kJ/mol共振能(离域能).①萘硝化和溴化②萘磺化在低温下磺化(动力学控制)--主要生成-萘磺酸,生成速度快,逆反应(脱附)不显著.在较高温度下,发生显著逆反应转变为萘.在较高温度下(热力学控制)---萘磺酸也易生成,且没有-H空间干扰,比-萘磺酸稳定,生成后也不易脱去磺酸基(逆反应很小).③萘酰基化（2）萘还原反式十氢化萘（3）萘氧化3.萘环上二元亲电取代定位规律因为它能使和它连接环活化,所以第二个取代基就进入该环,即发生“同环取代”.若原来取代基是在位,则第二取代基主要进入同环另一位.:它使所连接环钝化,第二个取代基便进入另一环上,发生“异环取代”不论原有取代基是在位还是在位,第二取代基普通进入另一环上位.(1)蒽、菲起源和结构蒽、菲存在于煤焦油中,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.蒽离域能349kJ／mol，芳香性比萘差。菲是白色晶体,溶液呈蓝色荧光，熔点100℃,沸点340℃。不溶于水，易溶于苯和乙醚。菲离域能为381.6kJ/mol