芳烃的定义：有机化学发展的早期：从香树脂和 香料油中得到期，具有芳香味的物质。 7.1 芳烃的分类： 第七章第七章 芳烃及非苯方烃芳烃及非苯方烃 什么是芳烃? 现代：以苯为代表的，在分子构成上具有高 度不饱和性，但性质又象烷烃的一类化合物。 7.2 芳烃的命名 对于单环芳烃，且环上联的取代基相对较简 单以苯为母体，叫某苯，某为取代基的名称。 甲（基）苯 异丙（基）苯 叔丁（基）苯 苯环上有两个以上的取代基时，对苯环编号确 定取代基的位置 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯 苯环上有多个取代基通过编号来确定其位置 邻甲乙苯 间乙叔丁苯 对乙基异丙苯 1-甲基-2-乙基苯 1-乙基-3-叔丁苯 1-乙基-4-异丙苯 2-甲基乙基苯 3-乙基叔丁苯 4-乙基异丙苯 1，4-二甲基-2-异丙基苯 如果取代基是不饱和的或较复杂烷基，则将苯 环结构部分作为取代基 苯基(ph) 苄基（苯甲基） 对甲苯基 间乙氧基苯基 二苯甲烷 2，3-二甲基-5-对甲苯基辛烷 苯乙炔 3-苯基丙烯 1，2-二苯乙烯 一些官能团存在时的母体选择规则 1、只作取代基，不作母体的官能团 -NO2，-NO，-X 溴苯间 间亚硝基甲苯 邻硝基乙苯 2、作母体命名的官能团 氨基 羟基 磺酸基 醛基 羧基 苯胺 苯酚 苯磺酸 苯甲醛 苯甲酸 3、多取代基时,作母体命名的官能团的优先规则 -X，-NO2，-OR，-R，-NH2，-OH，-COR， -CHO，-CN，-CONH2（酰胺），-COX（酰卤 ），-COOR（酯），-SO3H，-CO2H， -N+R3（季铵盐） 对乙基苯酚 间羟基苯磺酸邻磺基苯甲酸 7.3 苯的结构（了解） 芳香性: 组成上的不饱和性，但性质上易取代, 难 加成, 难氧化, 难聚合。 1. 1. 苯的苯的KekulKekul 式式分子式为:C6H6 怎样才能形成C四价,氢一价的稳定分子呢? 1865 1865年年 KekulKekul ( (凯库勒凯库勒) )首先提出，可看成首先提出，可看成 是分子形成了一个环状闭合的是分子形成了一个环状闭合的共轭体系，共轭体系， 这个体系能给予分子带来特殊的稳定性，使之具这个体系能给予分子带来特殊的稳定性，使之具 有芳性。有芳性。 2、现代理论： 六个碳原子以sp2杂化，分别形成键 KekulKekul 式的局限性式的局限性 这是一个平面形结构，12个原子都在同一平面 上，碳环构成正六边形，分子的几何角度正好 和CC键的夹角相符。但这个分子并不完整 键的形成 闭合的大键的形成：键的形成： 环状闭合的共轭体系， 电子的动动区域扩大使 分子内能降低，所以苯 分子有特殊的稳定性。 结论：在苯分子中每一个碳碳键的特性是相同 的，每一个碳-碳键都不是简单的单键，都有等 同的双键特征。因此，六个碳-碳键的键长都是 相同的（实验测定均为：0.139nm），且CCC 键角都是120形成平面正六边形结构。一般有两 种表示方式 ： 苯分子的离域能 苯分子的离域能 1,3-环己二烯的离 域能 8 152 7.4 芳烃的物理性质（了解） 苯及其低级烷基取代苯多为无色液体，沸 点随分子量的增加而升高。液体芳烃是良好的 有机溶剂，具有特殊的气味，但它们的蒸汽均 有毒。工业用香蕉水含苯约20%，对从业工人 是有毒害作用。 单环芳烃，都不溶于水，比水轻。易溶于 有机溶剂。 7.5 芳烃的化学性质（重点掌握） 针对苯环发生的系列化学反应及其特点。 1、取代反应 苯环虽然不饱和度很高，但其环状、闭合的 共轭体系给分子带来特殊的稳定性，在化学反应 时一般能将苯环保留下来，环上的氢可被其它原 子或基团取代。（象烷烃） 卤代反应 Cl2和Br2在催化剂存在下可取代苯环上的氢 应用: 1、区别含苯环的化合物，例：1-己烯和苯。 2、工业生产 硝化反应 苯和硝酸与硫酸（1：2）混合物反应，苯环 上的氢可被硝基（NO2），称为硝化反应。 用烷基苯反应： 特点：1、反应更易进行。2、主要是两个产物 这是为什么 磺化反应 苯和浓硫酸共热，苯环上的氢被磺酸基取代 ，称磺化反应。 特点：A、可逆反应。 B、苯磺酸可溶于硫酸，可用于分离烷烃 和苯。 磺酸基的结构 : 特点：1、反应更易进行。2、主要是两个产物 这是为什么 说明甲基对苯环上的取代反应有特定的影响 C、洗衣粉的有效成份为十二烷基苯磺酸钠 傅-克反应（Friedel-Craftsr反应） 这个反应是1877年法国化学家C.Friedel和美 国化学家J.M.Crafts发现的，简称傅克反应。 这是一个在苯环上引入烷基（R）或 酰基（RCO ）的反应。 A、F-C烷基化反应： 特点：1、直链烷基的支链化，C3及以上都得不 到直链烷基苯。不能用于合成直链烷基苯。 2、容易发生多取代反应,要得到一取代 产物需苯大大过量. 3、原苯环上不能有第二类取代基。 B、F-C酰基化反应： 特点：1、酰基化与此不同，引入基和原反应物没 有变化。 2、反应不发生多取代,产物停在一取代 阶段 3、原苯环上不能有第二类定位基。 何为第二类定位基 芳环上取代基的定位规律（定位效应） 定位效应：如果芳环上原有取代基，再引入新的 取代基时，其取代氢的位置，要受原有取代基性 质的影响。 新引到苯环上的硝基取代苯环上各氢的几率不相 等，其位置由环上原有硝基所决定，主要是间位 硝基取代三个位置的几率并不均等，因为受苯环 上原有甲基性质决定：硝基主要取代邻、对位上 的氢，生成相应产物。邻、对位产物为主要产物 0 43% 53% 4% 又如: 仍然是邻、对位产物为主要产物。 邻、对位产物为主要产物，由原有取代基“甲基” 所决定，与新引入的取代基无关。 实验现象说明什么呢？ 硝基取代三个位置的几率不等，由原硝基性质决定 ：新硝基主要取代间位上的氢，生成相应产物 苯环上原有取代基不仅对新引入取代基位置 有影响。还对反应活性有明显的影响。 根据取代基对新来取代基位置的影响，以及对反 应活性的影响可将其分为三类： 1）、第一类定位基：又叫邻、对位定位基包括： O- ，N(CH3)2 ， NH2 ，OH， OR， NHCOR,OCOR, R , C6H5 , C=C 如果苯环上原有这些取代基： A、新引入的取代基主要进入邻、对位，生成 邻、对位产物为产物为主要产物。 B、取代反应比未取代的苯更易发生取代反应 （致活）。 2）、第二类定位基：又叫间位定位基： + NR3, NO2 , CN , SO3H , CO2H , CHO , COR , COOR, CONH2 如果苯环上原有这些取代基： A、新引入的取代基主要进入间位，生成间位产 物为产物为主要产物。 B、取代反应比未取代的苯更难发生取代反应（ 致钝）。 3）、第三类定位基：卤素 邻、对位产物、 致钝 注意：判断主要产物，完全由苯环上原有取代基 的性质决定，与新引入的取代基的性质无关。 以后写反应产物时，如果是邻、对位定位基只 需写出邻、对位产物（主要产物）；如果是间 位定位基，只需写出间位产物（主要产物）即 可。 对单取代苯其主要产物容易判断，如： 应用举例子 96% 100% 94% 93.3% 100% 100% 苯环上有两个取代基时 A、最好同时满足两个取代基 B、如果只能满足一个取代基时，先满足邻、对 位定位基 C、如果只能满足一个取代基，且两个属于同一 类时，邻、对位取代基优先满足表中前面的，间 位取代基相同。 亲电取代反应简介(了解) 第二步：由带正电荷的粒子（缺电子的）亲电 进攻苯环上的电子云，从中获取一对电子形成 键，苯环的环状、团合键打开一个缺口，形成 碳正离子。 苯环上的取代反应是分步进行的,过程如下： 第一步：试剂自身电离出带正电荷的粒子。 正电荷分散在包括 五个碳原子在内的 共轭体系中 第三步：碳正离子丢出去一个带正电荷的质子 （H+），恢复苯环的结构，完成取代反应。 苯环上的取代反应，分三步完成。 第一步 第二步 第三步 快 快 慢 取代反应过程的三步中第二步最慢，是决定反 应速度的步骤。 决定反应速度的步骤是由缺电子的微粒亲电进 攻引起的反应，一是亲电反应，二是苯环上取 代反应，联合称：苯环上的亲电取代反。 溴代反应历程 第一步 第二步 第三步 快 快 慢 第一步 第二步 第三步 快 快 慢 硝化反应历程 磺化反应历程 第一步 第二步 第三步 快 慢 快 Friedel-Craftsr烷基化反应 Friedel-Craftsr酰基化反应 快 快 慢 快 2、加成反应 苯环的不饱和度虽然很高，但不易发生加 成反应，只有在较强烈的条件下，一般直接3分 子H2或Cl2生成环己烷类化合物。 1,2,3,4,5,6-六氯环己烷，又叫六六六（功、过） 3、氧化反应 芳环一般不被常用氧化剂（KMnO4+H2SO4 , CrO3 +H2SO4)氧化。 芳烃的侧链氧化芳烃的侧链氧化( (芳环上含芳环上含-H-H的支链可被氧的支链可被氧 化成苯甲酸类化合物）化成苯甲酸类化合物） 利用这些性质上的差异可区别各种化合物 例：利用简单化学反应区别下列化合物 4、烷基侧链的卤代（撑握条件不同，反应不同） 在没有铁盐存在下，在高温（500）或紫外 光照射下，烷基苯和氯气反应，支链的位上的氢 被氯原子取代。 作业：P192-194 2（2、4、6、7）、3（1、3 、4、5）、5 （1、2、3） 、6、10、11、13