7 芳香烃_1（课件）- 《有机化学（第二版）》同步教学（高教版）

Chapter 7 第七章 芳香烃 Chapter 7 7.1 芳烃的分类 7.2 苯的结构 7.3 单环芳香烃的物理性质 7.4 苯环上的亲电取代反应 7.5 单环芳烃的加成及氧化反应 7.6 芳烃侧链上的反应 7.7 多环芳香烃 7.8 芳烃的来源及加工 Chapter 7 7.1 芳烃的分类 7.1.1 芳香烃及芳香性 7.1.2 按苯环数目和结合方式分类 7.1.3 按4n+2规则的n分类 Chapter 7 芳香烃 苯及其同系物、多苯环物及衍生物构成芳香族碳氢化合物简称芳香烃或芳烃。 2. 芳香性 与开链类似物相比，芳香烃比较稳定，苯环较容易进行取代反应，不容易进行加成反应和氧化反应，称为芳香性。 非苯芳烃 分子中不含苯环，但有芳香性的碳氢化合物称为非苯芳烃。 7.1.1 芳香烃及芳香性 Chapter 7 7.1.2 按苯环数目和结合方式分类 按苯环数目分类：单环芳烃、 多环芳烃 、菲苯芳烃 1.单环芳烃： 苯 间甲基异丙苯 2-苯基丙烯 苯乙炔 Chapter 7 2. 多环芳烃分为： 稠环芳烃、 联环芳烃、 多苯代脂烃 、富勒烯 (1) 稠环芳烃： 菲 2-甲基萘 萘 2-乙基蒽 并四苯 芘 Chapter 7 (2) 联环芳烃 联(二)苯 对联三苯 1,1′-联萘 Chapter 7 (3) 多苯代脂烃 三苯甲烷 反-二苯乙烯 (E,E)-1,4-二苯基-1,3-丁二烯 Chapter 7 (4) 富勒烯　笼状碳环（分子中无H）化合物 Chapter 7 【18】-轮烯 环戊二烯负离子 环庚三烯正离子 3. 非苯芳烃：单环，平面结构，有4n+2个　电子的烃 p Chapter 7 7.1.3 按4n+2规则的n分类 　1.　2　电子体系(n=0) p　 1,2-二苯基环 丙烯正离子 1,2,3,4-四苯基环 丁二烯二正离子 Chapter 7 2. 6 电子体系(n=1) p　 苯 环戊二烯负离子 环庚三烯正离子 Chapter 7 3. 10　电子体系(n=2) p　 环辛四烯 二价负离子 萘 苊 奥 Chapter 7 4. 14 电子体系(n=3) p　 蒽 菲 [14] 轮烯 芘 Chapter 7 5. 18 电子体系 p　 并四苯 2,3-苯并菲 [18]-轮烯 Chapter 7 7.2 苯的结构 7.2.1 苯的结构研究历史 7.2.2 价键理论对苯结构的处理 7.2.3 分子轨道理论对苯结构的处理 Chapter 7 7.2.1 苯的结构研究历史 1825年，Faraday从路灯照明燃气凝结液中 分离出来，测定实验式CH。 1833年，确定分子式 ，有下列反应。 吸收3mol ，有三个双键。 Chapter 7 1865年，Kekule`提出 结构，称为凯库勒式。 1867年，Dewar提出有几个可能结构，如 ， 称杜瓦苯。 1874年，Ladenburg实验证明 中的H是同的， 提出棱柱结构： Kekulé式能说明 一种产物 不能说明 三种二取代产物 Chapter 7 Kekulé又提出苯环的单、双键不停变动： 还是不能解释苯的异常稳定性，预测的加成反应 得到的是取代产物；加氢反应氢化热低151kJ/mol。 结构 名称 环己烯 1，3-环己二烯 假想环己三烯 苯 氢化热/ 120 232 360 209 0 Chapter 7 现代物理方法测得苯的结构为：苯分子的六个碳原子和六个氢原子都在同一个平面上，六个碳原子构成正六边形，C—C 键长为 0.140 nm，C—H 键长为 0.108 nm，键角 ∠CCH 及 ∠CCC 均为 120°。 Chapter 7 Chapter 7 杂化轨道理论认为苯环中碳原子为 sp2 杂化状态，三个 sp2 杂化轨道分别与另外两个碳原子的 sp2 杂化轨道形成两个 C—C σ键以及与一个氢原子的 s 轨道形成 C—H σ 键，没有杂化的 p 轨道相互平行且垂直于 σ 键所在平面，它们侧面互相重叠形成闭合大 π 键共轭体系。大π键的电子云像两个救生圈分布在分子平面的上下。 苯分子结构及π电子云分布图 7.2.2 价键理论对苯结构的处理 Chapter 7 1865年，德国化学家凯库勒提出苯的构造式，苯环中双键可以不停地变动： 共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构的共振杂化体： 苯的氢化热比假想的 1,3,5-环己