内容正文:
第六章 芳香烃
生活中的芳香族化合物
辣椒素
解热镇痛药——“阿司匹林”
2-乙酰氧基苯甲酸
生活中的芳香族化合物
萘
Cl
Cl
对二氯苯
生活中的芳香族化合物
表面活性剂
生活中的芳香族化合物
防 腐 剂
SO3Na
C12H25
COONa
……
……
苯甲酸钠
十二烷基苯磺酸钠
芳香烃
(芳 烃)
最早从天然的香树脂、香精油中提取得来,有香味
其分子组成多为苯的同系物及衍生物
但大多数带苯环结构的化合物并无芳香味
本章导学
芳香烃的 分 类
苯的 结 构
单环芳烃的 命 名
单环芳烃的 物理性质
单环芳烃的 化学性质
:
6.1 芳香烃的分类
芳 香 烃
单环芳烃
多环芳烃
稠环芳烃
——“稠”即“多而密”
两者之间有何区别?
单环芳烃:只含有一个苯环的芳烃及其同系物
苯
乙苯
甲苯
异丙苯
多环芳烃: 含有两个或两个以上独立苯环的芳烃及其同系物
联苯
二苯甲烷
CH
2
稠环芳烃: 含有两个或多个苯环,彼此间通过共用两个碳原子连接而成的芳烃
萘
蒽
菲
6.2 苯的结构
1825年,英国科学家法拉第(Michael Faraday)首先发现 苯。
1845年,法国化学家日拉尔 ((C·F·Gerhardt)等人确定了苯 的相对分子质量为78,分子式为C6H6。
日拉尔
法拉第
1865年,德国化学家凯库勒从苯的分子式C6H6出发, 提出了苯的环状构造式。
(1) 六个碳原子构成平面六边形环;
(2) 每个碳原子均连接一个氢原子;
(3) 环内碳碳单双键交替出现。
X
X
研究发现,苯环的邻二取代物只有一种。
X
X
(A)
(B)
≠
问题:
化学家凯库勒提出的苯环结构,你认为对吗?
实验探究:
苯分别与溴水、酸性高锰酸钾溶液混合
如果假设成立,
1.苯环中的双键会发生类似烯烃的加成反应
2.苯环中的双键会被高锰酸钾等氧化剂氧化
分析讨论:
预计实验现象:
溴水、酸性高锰酸钾溶液均褪色!
如果实验现象与预测不符,则假设不成立。
加入溴水
上层变橙红色
酸性KMnO4溶液
紫色不褪去
萃取
实验现象:
分层
上层:苯
下层:酸性高锰酸钾溶液
分层
上层:溴溶解在苯中
下层:水
苯
实验结论:
结 构:苯中不存在与乙烯类似的双键,也不存在碳碳单键和双键交替出现的结构。
物理性质:苯是无色透明油状液体,其密度小于水的密度。
苯
近代物理方法研究证明:
苯分子结构是平面正六边形, 键角120°,碳碳键长0.139nm。
苯分子的结构
1.39×10-10 m
分子杂化轨道理论
结构特征:
1. 所有原子共平面
2. 形成环状大 π 键
3. 六个 p 电子高度离域
4. 电子云完全平均化(能量降低)
苯分子的结构
sp2杂化
1. 苯分子中C与C之间不存在单双键之分,是一种介于单键和双键之间的独特的键。
2. 键长完全平均化,有共轭π键的特点。
3. 苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效。
苯分子的结构
整理归纳:
强调离域
6.3 苯衍生物的命名
(主要以单环芳烃为例)
6.3.1 一元取代苯
通常以苯环为母体,烷基为取代基,如:
甲苯 乙苯 (“基”字常省略)
当烷基碳原子数>10,则“基”字不省略
CH2(CH2)10CH3
十二烷基苯
当取代基为不饱和基或较复杂基等情况时,则以烃为母体,苯环作为取代基来命名
苯乙烯 1-苯基-1-丙烯
6.3.2 二元相同烷基取代苯,有三种异构体:
要标明取代基的位置,可以分别用邻、间、对表示,也可用1,2-;1,3-;1,4-表示。
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
6.3.3 二元不同烷基取代苯
苯作母体,次序规则中编号较小的烷基所在碳原子位号为1位,按“最低系列”原则编号,并按“较优基团后列出”来命名。如:
CH3
CH2CH3
1-甲基-3-乙苯
或间甲乙苯
CH(CH3)2
CH3
1-甲基-4-异丙苯
或对甲异丙苯
6.3.4 三元相同烷基取代苯
一般都用数字或连、偏、均等表示取代基的位置。
1,2,3-三甲苯 1,3,5-三甲苯 1,2,4-三甲苯
连三甲苯 均三甲苯 偏三甲苯
6.3.5 多元烷基取代苯