7 芳香烃_3（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 7.5 单环芳烃的加成及氧化反应 7.5.1 加成反应 7.5.2 氧化反应 Chapter 7 苯环是闭合共轭体系，能量较低，不易进行加成和氧化反应。但苯环又是不饱和体系，只要条件适合，苯环还是可以进行加成和氧化反应的，而且这类反应在有机化学工业中都很重要。 7.5.1 加成反应 Chapter 7 1. 加氢反应 180~250℃ 这是工业上制备环己烷的方法，也可以采用均相催化剂 2-乙基己酸镍/三乙基铝进行催化加氢反应，反应条件相对较温和。 苯在液相中用碱金属和乙醇还原，通常生成 1，4-环己二烯，这个反应称为伯奇（Birch）反应： Chapter 7 2. 加氯反应 紫外光 40℃ （六氯化苯） 产物六氯化苯也称六氯代环己烷，俗称六六六，它曾作为农药大量使用，由于残毒严重而逐渐被淘汰，很多国家禁止使用。 Chapter 7 演示实验 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 Chapter 7 苯在高温和催化剂作用下，氧化生成顺丁烯二酸酐。 顺丁烯二酸酐简称顺酐，是重要的有机合成原料。 O 2 C C O O O C O 2 O H 2 + 2 9 4 4 + + V2O5 400~500℃ （空气） 2 7.5.2 氧化反应 Chapter 7 7.6 芳烃侧链上的反应 7.6.1 α-氢的反应 7.6.2 共轭双键上的反应 7.6.3 离子交换树脂 Chapter 7 烷基苯的烷基与苯环相连的碳原子称为α-碳原子，其上的氢称为α-氢。在分子构造上芳烃侧链的 α-氢与烯烃的 α-氢相似，受苯环的影响比较活泼。 7.6.1 α-氢的反应 Chapter 7 1. α-氢的卤代反应 在光照或加热的条件下，烷基苯的α-H 被卤素取代，生成 α-卤代烷基苯。例如： Chapter 7 α-H 氯代反应为自由基型反应： Chapter 7 苄基自由基比烷基自由基稳定： 苯氯甲烷可以继续氯化生成多卤代产物： Chapter 7 其他烷基苯的α-H也能被卤代： 溴代反应也可以用N-溴代丁二酰亚胺（NBS）作溴化试剂，反应缓和，易控制： Chapter 7 2. α-氢的氧化反应 强氧化剂如KMnO4、K2Cr2O7、HNO3氧化烷基苯，含 α-H 的烷基被氧化成羧基，而且不论烷基的碳链长短，一般都生成苯甲酸。例如： 无α-氢原子，如叔烷基苯不易被氧化，若强烈氧化时，通常是苯环被破坏性氧化。 Chapter 7 工业上用催化氧化方法制备苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸二酐等。 V2O5，350~500℃ 60%~70% 230℃,1.8MPa Chapter 7 异丙苯在碱性条件下，很容易被空气氧化生成氢过氧化异丙苯，后者在稀酸作用下，分解为苯酚和丙酮。这是生产苯酚的重要工业方法。 过氧化物 105~110℃，碱性 10%H2SO4 35~37℃ Chapter 7 间甲基异丙基苯进行氧化，再经酸催化分解得到丙酮和间甲酚： Chapter 7 苯乙烯的性质与制备 在工业上用乙苯催化脱氢得到苯乙烯： 560~600℃ 7.6.2 共轭双键上的反应 Chapter 7 苯乙烯为无色液体，沸点 146℃。苯乙烯分子中的 C＝C 双键与苯环共轭，很活泼，室温下放置就慢慢聚合，在自由基引发剂引发下，苯乙烯聚合得到聚苯乙烯： 过氧化苯甲酰 80~90℃ 可作光学仪器、绝缘材料及日用品等。 Chapter 7 7.6.3 离子交换树脂 离子交换树脂：离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能解离的基团形成的不溶性高分子电解质。 目前工业上和实验室中应用最广泛的离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯基苯共聚而成，二乙烯基苯的用量约为 10%，它的作用是使聚苯乙烯交联成体型结构。 Chapter 7 Chapter 7 将聚苯乙烯加工成微孔状小球，再在苯环上引入磺酸基、羧基、氨基等，可制成各种阳离子性交换树脂。 （ 表示交联的聚苯乙烯） Chapter 7 磺酸基上的质子可以与各种金属离子交换，因此得名强酸性阳离子交换树脂： 利用这一反应可以把水中金属离子除去。逆过程即离子交换树脂的再生过程，可用5%～10% 盐酸溶液再生。 强酸性离子交换树脂也可以作为酸性催化剂使用。 Chapter 7