内容正文:
第5章 芳 烃
近代有机化学把结构上符合休克尔规则(具有环状共轭体系,π电子数符合4n+2规则);性质上具有芳香性(易取代、难加成、难氧化、碳环具有异常的稳定性)的化合物称为芳香族化合物。
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(一)单环芳烃
一、苯的结构
1、凯库勒式
2、杂化轨道理论
共轭能= 152 kJ/mol
正六边形结构,键长完全平均化
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3、 共振论
经典结构式无法表达共轭体系(如苯环)的π电子离域。为了解决这种困难,1931-1933年鲍林提出了共振论理论。
1)基本思想
像苯那样不能用经典结构式圆满表示其结构的分子,它的真实结构可以由多种假设的结构共振(或称叠加)而形成的共振杂化体来表示,其中每一种结构各相当于某一价键结构。
这些参与了结构组成的价键结构式叫做共振结构式,也叫参与结构式。
2)共振式的写法
A 各共振结构式中,原子核的相对位置、分子的形象以及分子中成对或成单电子数都应相同,只是允许共轭的p或π电子移动。
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B 各共振结构式参与共振的比重不同。能量越低越稳定的共振结构式在共振杂化体中占的分量较大,是主要的参与结构。
3) 各共振结构式能量比较的经验规律:
A. 共价键数目越多的共振式能量越低、越稳定,对杂化体的贡献大。
B. 相邻原子成键的比不相邻原子间成键的能量低,稳定,贡献大。
C. 负电荷在电负性大的原子上或正电荷在电负性小的原子上的共振式较稳定,对杂化体的贡献大。
较稳定
D. 所有的C、O、N原子都满足八隅体电子构型的且不带电荷的结构稳定
E. 两个带有相同电荷的原子相隔越近、两个带有相反电荷的原子相隔越远,共振式能量高,不稳定,对杂化体的贡献小
不稳定
注:
3)共振杂化体不是这些极限构造式的混合物,也不是共振式之间相互转变,它不同于任何一个极限构造,但又在一定程度上有相似之处。
1)共振杂化体(即真实分子)的能量比能量最低、稳定性最高的共振结构式的能量还要低,这之间的差值为共振能(或离域能、共轭能 )。
2)由 所联系的若干极限结构式共振得到一个在任何瞬间都只有单一构造的共振杂化体;
二、芳烃物理性质(自学)
芳烃为液体或固体;
密度小于1;
有特