第四章芳香烴AromaticHydrocarbons本章學(xué)習(xí)規(guī)定理解芳香烴的命名和構(gòu)造特性，掌握芳香性判斷根據(jù)——休克爾規(guī)則；掌握芳香烴的化學(xué)性質(zhì)，特別是親電取代反映，理解親電取代反映機(jī)理；掌握定位規(guī)律及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用。第一節(jié)單環(huán)芳香烴

Mononucleararomatics甲苯一、單環(huán)芳香烴構(gòu)造異構(gòu)與命名乙苯異丙苯鄰二甲苯(1,2-二甲苯）間二甲苯(1,3-二甲苯）對(duì)二甲苯(1,4-二甲苯）IUPAC規(guī)定：甲苯、乙苯、異丙苯、苯乙烯、二甲苯等可作母體4-叔丁基甲苯苯甲基或芐基苯基（C6H5-）不叫1-甲基-4-叔丁基苯4-苯基-2-戊烯構(gòu)造復(fù)雜的化合物：苯作取代基2-甲基-3-苯基戊烷Z-3-甲基-2-苯基-2-戊烯苯乙烯根據(jù)官能團(tuán)的優(yōu)先次序擬定類別，即優(yōu)先官能團(tuán)作母體，其它基團(tuán)則作取代基含官能團(tuán)芳香族化合物的命名:羧磺腈醛酮羥胺

間磺酸基苯甲酸或(3-磺酸基苯甲酸)

鄰氯苯酚或(2-氯苯酚)2-氨基-5-羥基苯甲醛2-氯-3-硝基苯磺酸萘蒽菲稠環(huán)(condensedring)萘蒽菲碳原子有固定編號(hào)單取代編號(hào)：多取代編號(hào)：β-萘磺酸（2-萘磺酸）5-羥基-2-萘甲酸1,8-二甲基萘1,3-二硝基萘4-硝基-2-萘酚8-甲基-2-萘甲酸凱庫(kù)勒(kekule)構(gòu)造式：二、苯的分子構(gòu)造C6H6：高度不飽和，但不能使溴水褪色、不能被氧化。缺點(diǎn)1：不能解釋苯為什么不起類似烯烴的加成反映。缺點(diǎn)2：不能解釋與性質(zhì)完全相似，是同種物質(zhì)。可見：苯中的6個(gè)H原子處在同等地位，是等效H。苯的一取代和鄰位二取代只有一種。根據(jù)X-射線和光譜實(shí)驗(yàn)證明，苯分子是一種平面正六邊形碳環(huán)，六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子都在同一平面上，鍵角都是120°,C-C鍵長(zhǎng)都是1.39?,實(shí)際無單雙鍵之分。π-π共軛體系

∏661.親電取代反映(electrophilicsubstitutionreaction)(1)鹵代反映(halogenation)三、化學(xué)性質(zhì)(chemicalproperties)(2)硝化(nitration)黃色油狀物℃(3)

磺化(sulfonation)(4)烷基化和?；从?Friedel-Craftsalkylationandacylation)不發(fā)生異構(gòu)化當(dāng)苯環(huán)上連有強(qiáng)吸電子基時(shí)普通不發(fā)生付-克反映。不發(fā)生付-克反應(yīng)?；｛u、酸酐）親電取代反映歷程(屬芳烴正離子歷程):親電試劑：X+,NO2,SO3,R+,RC=O++以鹵代為例:親電取代反映歷程可解釋烷基化產(chǎn)物的異構(gòu)化++苯環(huán)親電取代定位規(guī)律（1）定位規(guī)律(orientationrule)第一類定位基：鄰、對(duì)位定位基與苯環(huán)直接相連的原子或原子團(tuán)普通是單鍵或帶負(fù)電荷(富電荷）,使苯環(huán)致活，取代反映變得容易。第二類定位基：間位定位基與苯環(huán)直接相連的原子或原子團(tuán)普通是雙鍵、叁鍵或帶正電荷,使苯環(huán)鈍化，取代反映變得困難。(2)定位規(guī)律的解釋

吸電子基-Ip-π共軛效應(yīng)+C+C>-I1.001.121.02

吸電子基-Ip-π共軛效應(yīng)+C-I>+C0.970.880.96

誘導(dǎo)效應(yīng)-Iπ-π共軛效應(yīng)-C（3）定位規(guī)律的應(yīng)用a.推測(cè)重要產(chǎn)物單取代：二元取代：兩個(gè)取代基定位作用一致兩個(gè)取代基定位作用矛盾以鄰對(duì)位定位基，特別以強(qiáng)活化基為主二元取代中的空間效應(yīng)：b.選擇合成路線例:2.氧化反映(oxidation)注意：沒有α-H時(shí)，不發(fā)生氧化反映3.側(cè)鏈鹵代（halogenationofsidechain）屬自由基反映歷程舉例：[討論]選擇：(a)1.硝化2.氧化3.溴代

(b)1.氧化2.硝化3.溴代

(c)1.氧化2.溴代3.硝化注意：基團(tuán)引入的先后次序√練習(xí)：完畢下列目的產(chǎn)物的合成（1）參考答案第二節(jié)稠環(huán)芳香烴Condensedaromatics一、萘(naphthalene)一元取代物有兩種位置異構(gòu)體0.1421nm0.1363nm0.1415nm0.1418nm0.3620.3620.3620.3620.1380.1380.1380.138二、萘的化學(xué)性質(zhì)1.取代反映熱力學(xué)控制動(dòng)力學(xué)控制2.氧化反映1,4－萘醌鄰苯二甲酸酐3.加成反映1,2,3,4-四氫萘十氫萘三、蒽和菲(Anthraceneandhenanthrene)蒽菲四、其它稠環(huán)芳香烴3,4-苯并芘神奇的全碳分子——富勒烯C60C70第三節(jié)非苯芳香性及休克爾規(guī)則

休克爾規(guī)則：

1.分子是平面環(huán)狀的閉合共軛體系；

2.環(huán)上電子數(shù)為4n+2(n=0,1,2,3,4……)。非苯芳香烴：根據(jù)休克爾規(guī)則，某些不含苯核構(gòu)造的化合物，也有芳香性，這類化合物稱非苯芳香烴。環(huán)丙烯正離子:

環(huán)戊二烯負(fù)離子:sp3sp2環(huán)庚三烯正離子:sp3sp2

輪烯：n≥10的環(huán)多烯[10]輪烯雖符合4n+2規(guī)則，但輪內(nèi)跨環(huán)氫原子含有排斥作用，使分子中的原子不在同一平面,故無芳香性。[14]輪烯[18]輪烯輪內(nèi)排斥力小，分子基本上處在同一平面，有芳香性?？偠灾瑹o論分子中與否含有苯環(huán)，只要是環(huán)狀共平面，且符合4n+2個(gè)π電子數(shù)，可判斷為含有芳香性。本章小結(jié)芳香烴3、定位規(guī)律2、化學(xué)性質(zhì)4、休克爾規(guī)則1、命名（官能團(tuán)的優(yōu)先次序,羧磺腈醛酮羥胺

）練習(xí)：1.下列化合物與Br2/Fe