第二章烃（课件）《有机化学基础》芳香烃第一课时同步教学（人卫版第3版）

苯的结构和芳烃命名 苯的结构和芳烃命名 矛盾1：邻二取代苯个数 矛盾2：氢化热 一、苯分子结构的发现史 1825年 法拉第发现苯（从煤焦油里） 1834年 确定分子式：C6H6 1865年 凯库勒（F.A. Kèkulè ）提出苯的结构： 凯库勒结构不X-完衍善射：证实：正六边形结构 理 苯的邻位二 论：按凯库勒结构， 取代物有两种 X 0.139nm 介于单键（0.154nm）和双键（0.134nm）之间 X X 理论： -357kJ/mol 事实： -206kJ/mol 120° 事 实：苯的邻位二取代物 只有一种 真实的苯比凯库勒结构能量低得多。 苯的结构和芳烃命名 二、苯分子结构的价键观点 C：sp2杂化 2s2 2p2 2px 2py 2pz 2s 激发 sp2杂化 2pz sp2 苯的结构和芳烃命名 三、苯的共振式 闭 合 共 轭 体 系 四、苯的构造式的表示法 苯的结构和芳烃命名 芳烃及其衍生物命名 一、苯作母体 苯环上只连简单的烷基、–X、–NO2，苯作母体，其它作取代基 1. 一取代苯 “取代基名称苯” CH3 Cl NO2 H3C CHCH2CH3 甲（基）苯 氯苯 硝基苯 仲丁基苯 苯的结构和芳烃命名 2.二取代及多取代苯 苯环碳原子编号： 与最小取代基相连的环碳为1号，使取代基位置 之和最小 3 CH3 CH3 H C 2 1 1 2 3 1 4 ? CH3 1 2 2 3 CH 3 H3C CH3 3 Cl 1-甲基-3-氯苯 1,2-二甲苯 邻二甲苯 o-二甲苯 1,3-二甲苯 间二甲苯 m-二甲苯 1,4-二甲苯 对二甲苯 p-二甲苯 苯的结构和芳烃命名 CH3 CH3 CH3 1 1 3 H C 2 H3C H3C 3 1 6 2 3 4 2 3 4 CH3 H3C5 CH3 1,2,3-三甲苯 连三甲苯 1,2,4-三甲苯 偏三甲苯 1,3,5-三甲苯 均三甲苯 3 2 Cl 1 CH2CH3 4 O2N ? 1-乙基-4-硝基-2-氯苯 苯的结构和芳烃命名 二、苯作取代基 苯环上连复杂的烷基或侧链有官能团（例C=C、C≡C、－CHO、 －NH2、－OH、－SO3H等），苯环作取代基 芳基：芳烃去掉一个H后的基团，用 “Ar”表示 常见芳基：苯基和苄基 苯基（ph-或C6H5-） CH2 苯甲基（苄基）（phCH2-或Bz-） 苯的结构和芳烃命名 命名： 5 4 3 HC CH2 COOH OH CH3CH2CHCHCH3 CH3 2 1 2-甲基-3-苯基戊烷 苯乙烯 苯甲酸 苯酚 苯的结构和芳烃命名 三、苯和一个官能团共同作母体 苯环上有多个官能团，以苯和排在前面的官能团共同作母体，其它 基团作取代基 官能团的先后顺序： －COOH＞－SO3H＞－COOR＞－COX＞－CONH2＞－CN＞ CHO＞－COR＞－OH＞－NH2＞－OR 苯的结构和芳烃命名 －COOH＞－SO3H＞－COOR＞－COX＞－CONH2＞－CN＞ CHO＞－COR＞－OH＞－NH2＞－OR SO3H OH COOH 1 1 2 CH 3 2 3 1 2 3 NO2 NO2 3 4 4 4 NH2 4-氨基苯甲酸 对氨基苯甲酸 4-硝基苯磺酸 对硝基苯磺酸 2-甲基-4-硝基苯酚 苯的结构和芳烃命名 四、多环芳烃 以侧链为母体，苯作取代基 CH 三苯甲烷 苯的结构和芳烃命名 五、稠环芳烃 特定名称 萘 蒽 菲 芘 苯环上的亲电取代反应 苯环上的亲电取代反应 亲电 加成？取代？ 富含电子的区域 E Nu 取代产物有芳香性 E+ E H Nu E Nu 加成产物无芳香性 2 苯环上的亲电取代反应 O Cl Br F-C酰基化 卤化 R NO2 SO H F-C 烷基化 磺化 氯甲基化反应 CH2Cl 硝 化 3 苯环上的亲电取代反应 1.硝化反应 条件： 浓硝酸+浓硫酸（混酸）共热 NO2 浓H2SO4，浓HNO3 50~60 °C 硝基苯 苯环上的亲电取代反应 2.磺化反应（可逆） 条件：浓硫酸或发烟硫酸 + H2SO4 70-80℃ SO3H + H2O 苯磺酸 磺化产物与水蒸气共热可去掉磺酸基  SO3H + H2O + H2SO4 应用： 占位 苯环上的亲电取代反应 3.卤化反应 催化剂： FeX3，Fe粉，AlX3 + Cl 2 Cl FeCl3 or Fe  X2活性顺序： F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞ I2 太活泼， 不能直接反应 太不活泼， 难反应 苯环上的亲电取代反应 4.F-C烷基化反应 催化剂：AlCl3，FeCl3，BF3，HF，H2SO4等 烷基化试剂：RX, 烯，醇 + CH3Cl AlCl3 CH3 卤代烃的活性： RI ＞ RBr＞ RC