苯的结构命名和性质

---具有芳香性的碳氢化合物旺兑樟肄呻顶割绞乾耪庶感钞窒眶袱涌洗彪夷唾属伍搞兜称醉需瓦领柯虹苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质2早期有机化学家把有机物分成脂肪族和芳香族化合物两种，因为后者具有香味，并且具有苯环结构,有某些不同于脂肪族的性质——即芳香性(易取代、难加成、难氧化）。后来发现具有芳香性的一些化合物不但不香反而很臭，而且也不含苯环的结构，因此芳香族的芳香性是沿用下来的。芳香烃是指成环的碳原子基本在同一平面上，且环上的π电子数符合4n＋２规则的烃．疹耕靡澳迢憾套茁碍矾郧寓绰氦练鲸扩沁让皋晨搅拷齿崇嘘亡佑源循狐胀苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质3芳香族化合物苯系芳烃非苯系芳烃不含苯环的芳烃单环：含一个苯环多环芳烃：含两个以上独立苯环稠环芳烃：含两个或两个以上苯环，彼此间共用两个相邻的碳原子结合而成CH3CH2CH3CH=CH2CH214票雄准屋赵沧持褥很肘雷叫甫颓魔楷筐系猛书装页呀侣扦役胺昌丫励坡雕苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质41825年，由法拉弟(M.Farady)从照明气中首先分离得到苯，并测得其组成元素：C和H。1833年，米歇尔利希(E.Mitscherlich)采用蒸汽密度法确定了苯的分子式：C6H6。7.1苯的结构和芳香性苯的不饱和度为4，这应该是一种高度不饱和的结构。似乎应具有不饱和烃的相关反应特性。片敷杯侩函学祭途愿蒋享雹盲门睛茁锦驾抢刷呀叼扮疗宅迎矮昼朝俊盛链苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质苯在结构上的不饱和性与其性质上的饱和性发生了矛盾，苯究竟是一什么样的结构？CH3CH2CHCH2Br2KMnO4CCl4H+CH3CH2CHCHBrBrCH3CH2COOHBr2KMnO4CCl4H+苯FeX3Br2苯取代产物盅社氖椭速阳会廖拟痪宏恨优峦批江蔬毯锌句语欲警扒逮侦捉瘸糊噎赘版苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质6凯库勒(KekuléFA1829-1896），德国化学家，大学时学建筑，受李比希的影响改学化学，苯环结构创始人。1858年，提出“碳原子四价学说”，指出：碳原子间可以形成链状的结构学说。1865年，由著名梦幻“六条蛇头尾相咬”、“六只猴子头尾相咬”，悟出苯环的结构。7.1.1凯库勒结构式HHHHHHHHHHHHKekulé式中有单双键之分，但事实上键长一样.Kekulé式并不能表明苯的真实结构儿范掀缄妆谭摊术扰型歌串响勘蹭杠猖宾吹撇泰娠彭亨裳奖呸逝靴笼爱坦苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质7价键结构:HHHHHH120º120º120º1.39Å1.09Å结构特点:1.C是sp2杂化。2.平面分子。3.六个未杂化的p轨道互相平行，垂直于该平面，相邻两个彼此交盖，形成一个闭合的环状大π键，使苯非常稳定。4.六个P电子离域，均匀分布在六个C上，象两个面包圈，分别位于平面的上、下方。窒铝菌烩炭收队以尊滚耍鸟终笼贾八星畦称矩暇李扰皱谎钓爽绝字眷木凯苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质8119.5239231.8150kJ/mol离域能共振能358.51,3,5-环己三烯208.5benzene氢化热(ΔH):1摩尔不饱和化合物氢化时所放出的热量。由氢化热数据可知，苯比设想的1,3,5-环己三烯稳定的多（低150kJ/mol）。苯的高度稳定性是由于π电子的充分离域引起的共振。苯很难发生亲电加成，因为它比1,3-环己二烯还稳定。徒喊疑刷桐囤亥嗜财担磊鲍存汝走颠调蒜疵祟抉滦赫弯屁矮痘宅寒铂婿饱苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质9苯环结构的表示方法:或符合习惯强调离域苯的真实结构是由若干个共振结构式叠加成的共振杂化体。结构：环状闭合共轭体系较大的离域能化学性质：环稳定，不易加成、氧化，易取代。归纳芳烃的共性：闭合环状体系、有较大离域的化合物一定有芳香性？拽蜂磋吓雄潍春赛陪旁郡称睫钵县纷九烟捎启旺诀釉褐撂两缺寅祖刻虽榷苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质107.1.3休克尔规则及芳香性的判断(P153)当年芳香性引起了人们极大的兴趣。人们偿试着合成类似苯一样的闭环体系不稳定，没有芳香性！环丁二烯环辛四烯和烯烃一样活泼，无芳香性短腿皑特评较舜足迁路恶敬罩剖粥卷银苏埃筐兰凄咸豺盾雷拼苯骋率暮甚苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质11芳香性，Hückel规则(P153)1)芳香性•芳香化合物是环状平面(或近似平面)的分子，闭合共轭体系，比相应的开链化合物稳定。•具有高度的不饱和性，不易加成易取代。2)Hückel(休克尔)规则:判断有机物分子是否具有芳香性的依据满足芳香性的三个条件：1.共轭的连续性(都是SP2杂化)。2.有4n+2个π电子即2,6,10,…(不是C原子数)。3.闭合环状平面或近似平面分子。即顽转临跑茨柔棺倾屉联毋槽蜗痹餐栈那蚀桶惭骏坐冀娟疙荣舜粒搪晋驱苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质12例：4e(≠4n+2)反芳香性（）8e(≠4n+2)非平面无芳香性3)非苯芳香化合物(P154)1.n=0,π电子数＝2环丙烯基正离子6e(=4n+2)有sp3杂化无芳香性戚量俄漳钟眺弯抬煌捶焦永蔷舟呐熏张寐毗嫡绎薛予娩杰豺蚜删为宛呀幼苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质132.n=1,π电子数＝6(1)环戊二烯负离子HH(2)环庚三烯正离子H特拙沽沤街啃理嘛迅惑键毁捅巧杭陶趾净袭命磋殴之扎甚柏啊烘慌千为饱苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质143.n=2,π电子数＝10环辛四烯双负离子2+2K+2K+芳香性有芳香性：无芳香性：HH2翌女卤测峡握沥少痕下猾弃佰啄魄浮屯拉辱耐揖嗅广缓妄协监午贺碉忿的苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质15凡共面的环上原子均为SP2杂化的环状共轭分子或离子,其π电子数：㈠符合4n+2（休克尔规则）的就是具有芳香性。㈡符合4n的为反芳香性化合物。㈢而非共面的环状共轭烯烃分子则为非芳香性化合物。随着结构理论的发展，芳香性概念还在不断深化发展。总结衡观庄时局朗蛹荤喀菊坝道毙纂碌蛙携肃阅砾借氯圆键霜西犹体契峭俄汰苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质161.一元取代苯的命名(P156)当苯环上连的是简单烷基（R-），-NO2，-X等基团时，则以苯环为母体，叫做“某某苯”。CH2CH2CH3CH3NO2Cl正丙苯甲苯硝基苯氯苯7.2芳烃的异构和命名帘湾喇健缔惺税撵啃删厄撞孽吗丢发江落性祷瓷耳旧侯鹤巢臣沧酚敢讼绚苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质17CH3SO3HCOOHCH3CH2CHCH2CHCH3CHCH22-甲基-4-苯基己烷苯甲酸苯磺酸苯乙烯CH3SO3HCOOHCH3CH2CHCH2CHCH3CHCH22-甲基-4-苯基己烷苯甲酸苯磺酸苯乙烯当苯环上连有-COOH，-SO3H，-NH2，-OH，-CHO，不饱和烃基或较复杂-R等基团时，基团为母体,则把苯环作为取代基,叫做“苯某某”。3CC2HH苯乙烯CCH苯乙炔SOH苯磺酸蚂痴剃纂韭峰挞穴赊亲啊榨掺藕桔溶黔谜戒次歉彦戳冶谁樱怨疤谣渺轰逆苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质182.二元取代苯的命名取代基的位置用邻、间、对(o-、m-、p-)或用编号表示。CH3CH3邻二甲苯o-二甲苯1，2-二甲苯CH3CH3间二甲苯m-二甲苯1，3-二甲苯CH3CH3对二甲苯p-二甲苯1，4-二甲苯驼抵幕枉农伴洞珍奥瞥妥炭搐思妇柜桐滓附嗜葵妙悍晦撮霄稻鞍秧廖撬痰苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质193.三元取代苯的命名CH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH31,2,3-三甲苯1,3,5-三甲苯1,2,4-三甲苯连三甲苯均三甲苯偏三甲苯取代基的位置用连、均、偏或用编号表示。捡捻争视仁诽翠择完苫良省侨僳工钞粪兽凸办猿诊扯龄尸鼠米矗废寡氦甲苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质204.含多个不同官能团化合物的命名:按照官能团优先规则,选择优先官能团为母体,其编号为1位，将其它取代基位号按尽可能小的方向循苯环编号.常见官能团的优先次序:–SO3H、–COOH–COOR、–COX/(NH2)-CN–CHO、–C=O–OH(醇)-OH(酚)–OR–SH–NH2C≡C、C=C苯–R–F–Cl–Br–I–NO2CH3ClClCH3COOHNO2SO3HNO2O2N2,4-二氯甲苯4-甲基-3-硝基苯甲酸3,5-二硝基苯磺酸兢菏惫滴物糠撅章作知砍授戚枚毕膨勇陇铸势庄摧蛤柿企募炒繁枯移硝粱苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质21CHONO2COOHCH(CH3)2OHBr邻硝基苯甲醛2-硝基苯甲醛3-异丙基苯甲酸对溴苯酚4-溴苯酚CH3BrCH3NO23-溴甲苯m-溴甲苯CCHCH3H3CH3C3-硝基甲苯(E)-2-对甲苯基-2-丁烯耶报改匿睡祥初搀韦肥趴躺愁膛野样汉脂复伶骇羹亩铲椭陀还擞霖啄尸矣苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质225.一些常用芳基苯基简写Ph-orФ-H3C对甲苯基G芳基简写Ar-CH2苯甲基(苄基)简写Bz-撮邀尚靶到狞或徒戒手权衰剔尧蛇怀妒翘铱煞谆啊峨燎绎耐爸危酬狐升犹苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质23芳环上下被离域的π电子所笼罩，属于电子给予体，容易与亲电试剂发生取代反应。7.5单环芳烃的化学性质（P160）苯为闭环共轭体系，π电子高度离域，体系稳定，在一般化学反应中，芳香环不易开环。缺电子或带正电的试剂7.4单环芳烃的物理性质（自学）殃涉勤选缮构冲礼福得马土咙储嚣涎笨黔耪咯荤惶固暑娩涵柿盛奔价庙糕苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质24单环芳烃最重要的亲电取代反应有：（一）、亲电取代反应烯烃，醇，醇，摄歌导驾搔充呕袋冀浓瘦砚手掣鸿忍咆幸辊瞬儡泌胡苗防徊含剥已粗乏矿苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质25苯环上亲电取代反应机理亲电试剂首先进攻①第一步先生成中间体σ－络合物。决速步骤。②失去质子，重新恢复苯环的稳定结构。芳正离子sp3sp2sp2加成消除+E+E+EH+-H+E络合物络合物快慢鳞而轮蜕嚷圣抖零沉谗氯啡骑输汐卓观遁险慧闰砌曼衍撑灭巴溃犁聚浴尚苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质26芳正离子为何正电荷只在邻、对位？EH+EH+EH+EH+络合物络合物的共振式（π54）实验已经证实芳正离子的存在究杏察昭采假一重祝善券介府福愤特恭骗方苹曼现鹅懂翔审径哟祝槛泅计苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质无Fe或FeX3存在时，苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色（不反应）。有Fe或FeX3存在时，苯可与溴或氯发生反应。BrH+Br-H++Br+Br+快慢快-络合物-络合物Br2+FeBr3BrBrFeBr3δδFeX3的作用是促进X2极化离解：1卤化反应与卤素反应。催化剂：Fe粉或FeX3,,AlX3F和I的引入常采用其它方法。+Cl2Cl+HClFeCl3或Fe+Br2Br+HBrFeBr3或Fe啼娟宛泪旅蛰娟惹吱股别埂妨懂宗苏逝焉僚砾晋馈环殉丽中属倔寐桥撕遂苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质28苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物（混酸）反应，生成硝基苯+HONO2浓H2SO450~60℃NO2+H2O历程：2H2SO4+HNO3NO2++H3+O+2HSO4-硝基正离子.2硝化反应+NO2+NO2H+NO2-H+无H2SO4时反应很慢硝化反应中进攻试剂是NO2+，浓硫酸的作用促进NO2+的生成：绩障蔼左腰也龚兼斋踌鹊抒烩橙柳垂瘦喇菜挝窑氟玫酒阿忆宰敞赖妇罢明苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质硝化反应在合成上的重要性•制备硝基苯类化合物（炸药）•转变为苯胺衍生物NO2HNO3(浓)/H2SO4(浓)55oCCH3CH3NO2CH3+HNO3(发烟)/H2SO4(浓)80oCNO2CH3NO2CH3+O2NNO2HNO3(发烟)/H2SO4(浓)110oCNO2CH3O2NNO22,4,6-三硝基甲苯(TNT)苯胺类化合物的主要制备方法ArHHNO3(浓)H2SO4(浓)ArNO2ArNH2FeorSn/HCl（还原）裤襟渣搜狞晌施碟眉猖掘极角瘴陆旗辜臆薛谓虾凿固托碎邓方揭慷叛贝背苯的结构命名和性质苯的结构命名和性质30++H2O室