第七章 芳 烃,芳烃芳香族碳氢化合物。含有苯环的一大类C、H化合物。 “芳香”二字的含义： 过去：天然产物中许多有香味的物质分子中都含有苯环。 现在：环流效应、Hckel 4n+2规则、以及特殊的化学性质。 芳香性易进行离子型取代反应，不易加成、氧化，并具有特殊的稳定性。 芳香族化合物具有芳香性(3点)的一大类有机化合物。,芳烃按其结构分为三类：,7.1 芳烃的构造异构和命名,7.1.1 构造异构 一元取代只有一个结构式，二、三、四元取代各有三个异构体。例：,7.1.2 命名,单环芳烃的命名是以苯为母体,烷基作为取代基，称为“某烷基苯”。,若苯环上连有两个相同的取代基时，以“邻” “间” “对”表示取代基的位置；,连有三个相同取代基时，以“连” “偏” “均”表示。,若苯环连有多个不同的取代基时，需要对苯环碳原子编号。编号时遵循：使取代基位次和最小；位次和相同时，小的取代基取小号。,1-甲基-2-乙苯,1-甲基-4-叔丁基苯,若苯环上连接的烃基为复杂烃基或不饱和烃基时，一般以芳环为取代基，侧链为母体。,C6H5 苯基(Ph),2-甲基-4-苯基戊烷,7.2 苯的结构,仪器测得： 苯分子中12个原子共平面。所有的C-C键长为0.140nm，所有的C-H键长为0.104nm，键角CCH及CCC均为120。,7.2.1 价键理论,杂化轨道理论的解释： 苯分子中12个原子共面，其中六个碳原子均采取sp2杂化，每个碳原子上还剩下一个与平面的p轨道，相互之间以肩并肩重叠形成66大键。,66是离域的大键，其离域能为152KJ/mol，体系稳定，能量低，不易开环(即不易发生加成、氧化反应) 。 处于66大键中的电子高度离域，电子云完全平均化，像两个救生圈分布在苯分子平面的上下侧 (模型), 在结构中并无单双键之分，是一个闭合的共轭体系。,7.3 单环芳烃的物理性质,单环芳烃不溶于水，比重小于1，b.p随分子而， (自学),7.4 单环芳烃的化学性质,5.4.1 芳烃苯环上的反应 (1) 亲电取代反应 (A) 卤化,常温和没有催化剂时一般不发生反应,三种反应：亲电取代、加成、侧链上的反应,注意：第二个卤素原子进入第一个卤素原子的邻、对位。,卤原子主要进入甲基的邻、对位,(B) 硝化,若苯环上已有取代基：,注意： 苯环活化后，第二个取代基进入第一个取代基的邻、对位； 苯环钝化后，第二个取代基进入第一个取代基的间位；,(C) 磺化,其他磺化试剂还有SO3、ClSO3H(氯磺酸)等：,定位效应： 苯环上已有一个SO3H后，苯环钝化，且第二个基团上间位； 苯环上已有一个CH3后，苯环活化，且第二个基团上邻、对位。,注意：磺化反应可逆！,有机合成中可利用此反应“占位”：,例：,(D) Friedel-Crafts反应,(i) 烷基化反应,常用催化剂：无水AlCl3、FeCl2、ZnCl2、BF3(Liews酸)或H2SO4。,例1：,例2：,X=Cl , Br,注意：,付氏烷基化反应为多元取代,这个问题可通过控制C6H6及RCl的相对用量，使主要产物为一元取代。, 异构化：三个碳原子以上的烷基会重排。,更容易发生亲电取代,(ii) 酰基化反应,酸酐( )也可做为酰基化试剂。,注意：酰基化反应不异构化、不多元取代。,如果想得到正丙苯：,酰基,付氏反应非常重要，由付氏反应可制备一系列芳香酮和苯的同系物。例： b. 苯环上有NO2、SO3H、COOH等吸电子基时，不能发生付氏反应。,所以，常用硝基苯做为付氏反应的溶剂。,例：,(E) 氯甲基化,氯甲基化反应在有机合成上很重要，因为-CH2Cl(氯甲基)很容易转化为：,苯环上的亲电取代反应,卤代反应,硝化反应,磺化反应,烷基化反应,酰基化反应,Friedel-Crafts 反应 （傅克反应）,