内容正文:
第三节 芳香烃
一、苯
(一)物理性质:无色、有特殊气味的液体,有毒,不溶于水,密度比水小,易挥发,熔沸点低,是一种重要的化工原料和有机溶剂
(二)组成与结构:
分子模型
分子式
结构式
结构简式
C6H6
空间构型:平面正六边形,所有原子共平面。
成键特点:6个碳原子均采取sp2杂化,分别与氢原子及相邻碳原子以σ键结合,键间夹角均为120°,连接成六元环。每个碳碳键的键长相等,都是139pm,介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。六个碳原子之间的化学键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的键。每个碳原子余下的p轨道垂直于碳、氢原子构成的平面,相互平行重叠形成大π键,均匀地对称分布在苯环平面的上下两侧。
(三)化学性质:苯的大π键比较稳定,“易取代、能加成、难氧化”
1、氧化反应:
(1)不会被高锰酸钾等强氧化剂氧化
(2)燃烧:2C6H6+15O2
12CO2+6H2O 火焰明亮并带有浓重的黑烟
2、加成反应:与H2加成:
用Pt、Ni等为催化剂并加热的条件下进行反应。
3、取代反应:
(1)卤代反应——与卤素单质的反应:
①现象:导管口有白雾产生——HBr溶于水
水底有油状液体——溴苯不溶于水,且密度比水大
锥形瓶中加入AgNO3溶液,有浅黄色沉淀产生——生成的HBr与AgNO3反应,生成AgBr↓
②说明:
I、苯只与纯卤素反应。遇到溴水发生萃取分层,下层为水层,上层为橙红色的苯和溴的混合液
II、必须有催化剂;反应中加入的催化剂是铁粉,实际起催化作用的是FeBr3
III、苯与Br2只发生一元取代反应
IV、试剂的加入顺序为:先加苯,再加溴,最后加铁粉
V、长导管的作用:a、导气:因为苯和溴都易挥发
b、冷凝回流:该反应为放热反应
VI、产物的位置:溴苯由于其沸点高不容易挥发,所以留在反应的原烧瓶内;
溴化氢由于其易挥发,挥发到锥形瓶中
VII、除杂:纯净的溴苯是无色有特殊气味的液体,但因常含有溴而显褐色,为了除去其中的溴,可用NaOH溶
液进行除杂。将产物→蒸馏水→NaOH→蒸馏水→分液→无水CaCl2干燥→蒸馏→纯物质
(2)硝化反应:
说明:①试剂的加入顺序:先加浓硝酸,再加浓硫酸,等