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芳 香 烃
芳烃,也叫芳香烃,一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。
芳香烃具有其特征性质——芳香性(易取代,难加成,难氧化)。
一、苯的结构
1865年德国化学家凯库勒提出苯是由6个C原子以单、双键交替结合构成的环状链,为平面结构。
芳烃的结构与命名
1.苯的凯库勒结构式
苯分子是一个平面正六边形构型,键角都是120°。苯分子中的六个碳原子均为sp2杂化。6个碳原子还各有一个未参与杂化的p轨道,与环平面垂直,自身相互平行,从侧面重叠交盖形成一个封闭的共轭体系,形成的键叫共轭大π键。
2.苯结构的现代观点
苯的骨架 苯的环状共轭体系
1、单环芳烃
2、多环芳烃
3、稠环芳烃
联苯
苯
萘
二、芳烃的分类
邻甲苯基(2-甲基苯基)
苯基,用ph—表示。
(C6H5CH2-)苄基(苯甲基)
三、芳烃的同分异构和命名
(一)芳烃的命名
1.苯的一元取代物
(1)当苯环上连的是简单烷基或环烷基(R-),-NO2,
-NO, -X等基团时,则以苯环为母体,叫做” 某某苯”。
例如:
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第二级
第三级
第四级
第五级
(2)当苯环上连有-COOH,-SO3H,-NH2,-OH,
-CHO,-CH=CH2或较复杂-R等基团时,基团为母体,则把苯环作为取代基,叫做”苯某某”。例如:
2.苯的二元取代物
1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯
(邻二甲苯) (间二甲苯) (对二甲苯)
对二乙烯苯
若侧链连接不饱和烃基,仍以苯环为母体。例如:
以苯环为母体,苯的二元取代物,命名时用阿拉伯数字标明烷基的位置(1,2; 1,3; 1,4),
或用邻(o-)、间(m-)、对(p-)表示。例如:
3.苯的三元取代物
1,2,3-三甲苯 1,2,4-三甲苯 1,3,5-三甲苯
(连三甲苯) (偏三甲苯) (均三甲苯)
对于三个相同的烷基,可用“连”、“偏”、“均”标明烷基的相对位置。
苯基 苯甲基(苄基)
4.芳基
芳烃分子中去掉一个氢原子,剩下的原子团称为芳基,常用Ar―表示。苯基用Ph―表示。例如:
多官能团化合物的命名
类别 官能团 类别 官能团 类别 官能团
羧酸 —COOH 醛 —CHO 胺 —NH2
磺酸 —SO3H 酮 炔烃
羧酸酯 —COOR 烯烃
酰卤 —COX 醇 —OH 醚 —OR
酰胺 —CONH2 酚 —OH 卤化物 —X
腈 —CN 硫醇 —SH 硝基化合物 —NO2
1、多官能团化合物命名时选择优先官能团为母体,其余的为取代基,基本原则与烷烃类似。
1.按照“官能团的优先次序”表,选择优先官能团为母体,将与母体官能团相连的苯环上的碳原子编号为1;
2.根据“最低系列”原则,给苯环上的其他碳原子编号;
3.最后按“较优基团后列出”将取代基的名称和位次写在母体名称之前即得全名。例
2、 多官能团化合物的命名
3、 “母体官能团优先次序”表:
-NO 、-NO2 、 -X、 -R、 -OR、
>C=C<、 -C≡C- 、-NH2、 -OH、
-SH、 -OH(醇)、 -COR、-CHO、
-CN、-CONH2(酰胺)、 -COX(酰卤)、
-COOR(酯)、-SO3H、 -COOH
4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 3-甲基-4-羟基苯乙酮 3-巯基苯酚
单环芳烃的性质
物理性质
苯及其同系物为无色液体,有特殊气味,比水轻,不溶于水,易溶于乙醚、汽油、四氯化碳等有机溶剂。单环芳烃有毒,损害造血器官,其中苯的毒性较大,长期接触易引起肺炎和癌症,使用时应注意防护。苯、甲苯、二甲苯是很好的溶剂,又是三大合成材料塑料、橡胶和纤维的原料。
单环芳烃的化学性质
一、取代反应
1. 卤代反应
侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。
反应中,浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。
2.硝化反应
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第二级
第三级
第四级
第五级
烷基苯比苯容易硝化,30℃主要生成邻位和对位取代物。例如: