第四章芳香烃第二节单环芳烃的同分异构和命名（课件）《有机化学》教学同步（化学工业出版社）

* 第四章芳香烃 第二节单环芳烃的同分异构和命名 芳香烃具有其特征性质——芳香性 （易取代，难加成，难氧化） 芳香烃简称芳烃，一般情况下，指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。芳烃及其衍生物统称为芳香族化合物。 芳香二字的来由最初是指从天然树脂（香精油）中提取而得、具有芳香气的物质。 现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物，它们不一定具有香味，也不一定含有苯环结构。 * 芳烃按其构造可分为： 1.单环芳烃：分子中含一个苯环的芳烃 2.多环芳烃：分子中含有两个或两个以上独立的苯环的芳烃。多环芳烃又分为联苯类（独立的苯环以单键相连）。 （联苯） 多苯代脂烃（即看成是脂肪烃分子中的氢原子被两个或两个以上的苯环取代）。这类多苯代脂烃分子中各个苯环之间通过脂肪烃间接连接起来的。 联苯甲烷 1，2－二苯乙烯 * 536871201.unknown 3.稠环芳烃:分子中含有两个或两个以上苯环，但这些苯环并不独立，而是共用环边彼此稠合起来，故称为稠环芳烃。例如： 萘 蒽 * 536871202.cdx 536871203.cdx 单环芳烃 Single Ring Aromatic Hydrocarbon 异构现象 1．烃基苯有烃基的异构 2．二烃基苯有三种位置异构 例如： 3.三取代苯有三种位置异构 例如： 邻 间 对 * 536871204.unknown 536871205.unknown 536871206.unknown 一、命名 1．芳基的命名 芳基：从芳烃分子的芳环上去掉一个或几个氢原子后剩下的基团，称为芳基。芳环上去掉一个氢原子后得到的是一价芳基，通常用Ar表示。重要的芳基为: * 536871207.unknown （1）以苯环为母体，烷基作取代基，称为某烷基苯。 2.单环芳烃的命名 （2）当苯环上连有两个或两个以上取代基时，可用阿拉伯数字或邻、间、对等字样表示。例如： * 536871208.unknown 536871209.unknown 536871210.unknown 536871211.unknown （3）当苯环上连有不饱和取代基时，一般以不饱和烃为母体，苯环作取代基命名。例如： （4）如果苯环上连接的两个取代烷基不同时，选取最简单碳原子相连的烷基为1位，然后将其它烷基的位次按尽可能小的方向对苯环编号。例如： * 536871212.unknown 536871213.unknown 536871214.unknown 536871215.unknown 二、苯的结构 The Structure of Benzene Molecule （一）苯的凯库勒式 苯是一个很稳定的化合物，分子式为C6H6，起反应时，六个碳原子作为一个整体转移到新化合物中，其一元取代物只有一种，这说明其中六个H是相同的。 苯的凯库勒式结构 * （二）苯分子结构的价键观点 现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯分子是一个平面正六边形构型，键角都是120°，碳碳键长都是0.139nm。图示如下： * 按照轨道杂化理论，苯分子中六个碳原子都以sp2杂化轨道互相沿对称轴的方向重叠形成六个C-Cσ键，组成一个正六边形。每个碳原子各以一个sp2杂化轨道分别与氢原子1s轨道沿对称轴方向重叠形成六个C-Hσ键。由于是sp2杂化，所以键角都是120 °,所有碳原子和氢原子都在同一平面上。每个碳原子还有一个垂直于σ键平面的p轨道，每个p轨道上有一个p电子，六个p轨道组成了大π键。 * 杂化轨道理论解释： 苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的，故键角均为120°，所有原子均在同一平面上。未参与杂化的p轨道都垂直于碳环平面，彼此侧面重叠，形成一个封闭的共轭体系，由于共轭效应使π电子高度离域，电子云完全平均化，故无单双键之分。 * （三）从氢化热看苯的稳定性 氢化热是衡量分子内能大小尺度。氢化热越大分子内能越高，越不稳定；氢化热越低，分子内能越低，分子越稳定。 * 536871216.unknown （四）苯的构造式的表示法 自从1825年英国的法拉第(Faraday)首先发现苯之后，有机化学家对它的结构和性质做了大量研究工作，直到今日还有人把它作为主要研究