有机化学课件-芳香族.ppt

《有机化学课件-芳香族.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学课件-芳香族.ppt（57页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,第五章 芳 烃 芳 香 性,芳烃是芳香族碳氢化合物的简称，亦称芳香烃，主要是指含有苯环结构的环状烃。,第五章 芳 烃 芳 香 性,一、芳烃的构造异构和命名,1.构造异构,CnH2n-6,一、芳烃的构造异构和命名,2.命名,a.命名时一般以苯为母体,烷基作为取代基，并用阿拉伯数字表明 其相对位置，也可以用邻(o-),间(m-)和对(p-）来表示;,一、芳烃的构造异构和命名,b.若结构复杂，或支链上有官能团，则把支链作为母体，而把苯 作为取代基。,芳烃从形式上去掉一个氢原子后所剩下的原子团，称为芳基，常用 Ph-(phenyl的缩写)。,一、芳烃的构造异构和命名,第五章 芳 烃 芳 香 性,二、

2、苯的结构,1834年，德国化学家首次合成了苯,Not found,二、苯的结构,较大的稳定性,不易加成，易取代,一取代物只有一种,键长平均化,二、苯的结构,第五章 芳 烃 芳 香 性,a.芳烃苯环上的反应,b.芳烃侧链的反应,一、芳烃苯环上的反应-亲电取代,取代产物,加成产物,E+Y-,亲电取代反应,1.亲电取代反应及其机理,卤化,磺化,酰基化,烷基化,硝化,亲电取代反应,a.卤化:,反应活性:F2 Cl2 Br2 I2,亲电取代反应,-络合物,亲电取代反应,Step 1.Br-Br 键的极化,Step 2 进攻苯环,Step 3 失去质子，恢复芳环结构,b.硝化:,mechanism,硝基苯

3、,亲电取代反应,磺胺嘧啶银,苏丹红号,亲电取代反应,c.磺化:,mechanism,亲电取代反应,温度高，对位异构体为主,亲电取代反应,可逆性,可逆反应,在有机合成上有重要用途,高温取代，对位产物为主,在无水氯化铝等催化剂的作用下，芳烃与卤代烷或酸酐等作用，环上的氢原子被烷基或酰基取代的反应，分别称烷基化和酰基化反应。,1).烷基化反应,mechanism,d.Friedel-Crafts 傅克反应,亲电取代反应,亲电取代反应,亲电取代反应,majorproduct,minorproduct,亲电取代反应,烷基化反应的特点：,1.会有重排反应发生；2.易发生二（或多）取代；3.产物易发生歧化反

4、应；4.环上有强电子基如：硝基(NO2)，磺酸基(SO3H)，酰基(RCO)和氰基(CN)等，一般不发生反应。,亲电取代反应,2).酰基化反应,进攻的亲电质点：,亲电取代反应,酰基碳正离子,亲电取代反应,亲电取代反应,有重排产物,酰基化反应的特点：,1.没有有重排反应发生，用于长链烷基苯的制备；2.不发生多取代；3.催化剂的用量比烷基化反应多；4.环上有强电子基如：硝基(NO2)，磺酸基(SO3H)，酰基(RCO)和氰基(CN)等，一般不发生反应。,亲电取代反应,e.氯甲基化：在无水氯化锌存在下，芳烃与甲醛及氯化氢作 用，环上的氢原子被氯甲基（-CH2Cl）取代.,亲电取代反应,亲电取代反应,

5、一、芳烃苯环上的反应-加成反应,a.+H2,六六六,b.+Cl2,Free radical addition reaction,工业上生产环己烷的方法,一、芳烃苯环上的反应-氧化反应,亲二烯体,一、芳烃苯环上的反应-聚合反应,聚苯,第五章 芳 烃 芳 香 性,a.芳烃苯环上的反应,b.芳烃侧链的反应,五.苯环上亲电取代反应的定位规则,1.定位规律(orientation),E,反应速度,进攻苯环的位置,取决于原有取代基Y,取代基分类:,苯环上的取代基按性质分为三类：,a.邻、对定位致活基团,c.邻、对定位致钝基团,b.间位定位致钝基,a.邻、对定位致活基团-第一类定位基,这类定位基在与苯环直接

6、相连的原子上一般具有单键或具有孤对电子（或带负电荷），具有推电子效应。一般使苯环活化，反应速度比苯快。,定位规律,b.间位定位致钝基,这类定位基在与苯环直接相连的原子上一般具有重键或带正电荷，具有吸电子效应。一般使苯环钝化，反应速度比苯慢。,定位规律,c.邻、对定位致钝基团-第一类定位基,X:,30%69%1%,使苯环钝化，但定邻对位。,定位规律,定位规律的理论解释-电子效应,甲基：,Most stable,Most stable,Most stable,Most stable,吸电子的诱导效应,供电子的共轭效应,吸电子的诱导效应,吸电子的共轭效应,+,Least stable,Least s

7、table,使苯环钝化定间位,吸电子的诱导效应(-I),供电子的共轭效应(+C),-I+C,钝化苯环,活化苯环,定位规律的理论解释-电子效应,Most stable,Most stable,定位规律的理论解释-电子效应,两类定位基及其定位效应,定位规律的理论解释-空间效应,定位规律的理论解释-空间效应,二取代苯亲电取代的定位规则,a.当两个取代基属不同类型时，,第三个取代基的进入位置由,邻对位定位基定；,b.两个取代基的定位效应一致时，,第三个取代基的进入位置由,定位规律决定；,c.两个取代基的定位效应不一致时，,第三个取代基的进入位置,由定位效应强的取代基决定,二取代苯亲电取代的定位规则,二取代苯亲电取代的定位规则,(1),(2),(3),(4),(5),下列化合物发生亲电取代反应活性比较,(1),(3),(4),(5),(2),定位规则在有机合成上的应用,指导多官能团取代苯的合成,磺化反应，由于位阻的因素，高温易生成对位产物,定位规则在有机合成上的应用,定位规则在有机合成上的应用,