項目三認識芳香烴

應用化工技術專業(yè)群資源庫—有機化學新疆應用職業(yè)技術學院在線開放課程建設項目自治區(qū)第二批優(yōu)質高等職業(yè)院校建設項目學校院校及系部：新疆應用職業(yè)技術學院主講人：何春霞職稱：副教授教學目標具有各芳香烴的結構識別能力。具有根據(jù)芳香烴的結構判斷其物理參數(shù)的能力。具有根據(jù)芳香烴的化學性質進行鑒別和合成路線設計能力。能力目標掌握芳香烴類物質的結構、命名以及同分異構等。掌握芳香烴烴的物理性質。掌握芳香烴的化學性質及應用。知識目標

培養(yǎng)誠實守信、團結協(xié)作、愛崗敬業(yè)精神；培養(yǎng)安全、環(huán)保、健康生產(chǎn)意識；培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力；

創(chuàng)新能力培養(yǎng)等。

素質目標2目錄contents3.1單環(huán)芳烴的結構、異構和命名3.2單環(huán)芳烴的物理性質3.3單環(huán)芳烴的化學性質3.4稠環(huán)芳烴3.5苯環(huán)上取代反應的定位規(guī)律3.6芳烴的來源和重要的芳烴3.5稠環(huán)芳烴

由兩個或多個苯環(huán)共用相鄰的兩個碳原子稠合在一起的芳烴叫做稠環(huán)芳烴。在稠環(huán)芳烴中，由兩個苯環(huán)稠合而成的化合物叫做萘。稠環(huán)芳烴中主要研究萘的結構與性質。3.5稠環(huán)芳烴1．萘的結構(1)閉合共軛體系

萘的分子式為C10H8，由兩個苯環(huán)共用兩個相鄰的碳原子稠合而成。與苯相似，萘分子中的兩個苯環(huán)在同一平面內，碳原子以SP2雜化軌道彼此之間或與氫原子之間形成σ鍵，每個碳原子沒有參加雜化的P軌道都垂直于萘環(huán)所在的平面，它們彼此平行重疊形成了一個包括十個碳原子在內的閉合共軛大π鍵。

由于萘分子中十個碳原子的結構不完全相同，所以萘的對稱性比苯差，也不如苯穩(wěn)定。3.5稠環(huán)芳烴

碳原子以SP2雜化軌道彼此之間或與氫原子之間形成σ鍵，每個碳原子沒有參加雜化的P軌道都垂直于萘環(huán)所在的平面，它們彼此平行重疊形成了一個閉合共軛大π鍵。3.5稠環(huán)芳烴

（2）兩類C—H鍵

在萘分子中，兩個苯環(huán)共用的兩個碳原子上沒有氫原子，其余的八個碳原子上各連有一個氫原子，共有八個C—H鍵。根據(jù)其與共用碳原子的相對位置不同，可將萘環(huán)的八個C—H鍵分為兩類，一類為α-位，另一類為β-位。萘環(huán)上碳原子的編號及C—H鍵位置的分類。

其中1，4，5，8四個C—H鍵的位置相同，叫做α-位；2，3，6，7四個C—H鍵的位置相同，叫做β-位。受共用碳原子的影響，α-位比較活潑。3.5稠環(huán)芳烴2．萘的性質

萘是白色晶體，熔點80℃，不溶于水，易溶于熱的乙醇或乙醚。具有特殊氣味，可用作驅蟲劑，衣物防蟲蛀所用的衛(wèi)生球就是由純萘壓制而成的。萘容易升華，這就是衛(wèi)生球久置后會變小或消失的緣故。α8α12β3β4α5αβ6β71,4,5,8等同，α-位，電子云密度最高親電取代也最高；2,3,6,7等同，β-位，電子云密度次之親電取代也次之9,10成橋的C原子，一般不反應。電荷密度α-位高于β-位。3.5稠環(huán)芳烴(1)取代反應

與苯相似，萘環(huán)上的氫原子也可被其他原子或基團取代。萘環(huán)的取代反應比苯容易進行，而且由于α-位比較活潑，反應一般都發(fā)生在α-位上。

①鹵代萘環(huán)的鹵代反應比較容易進行。例如在沒有催化劑存在的情況下，萘與溴共熱，就可發(fā)生溴代反應，生成α-溴萘：100℃3.5稠環(huán)芳烴

在三氯化鐵作用下，將氯氣通入熔融的萘中，可發(fā)生萘的氯代反應，生成α-氯萘。FeCl3100～110℃3.5稠環(huán)芳烴②硝化

萘與混酸在較低溫度下，就可發(fā)生硝化反應，生成α-硝基萘。

H2SO430～60℃3.5稠環(huán)芳烴

③磺化

萘與硫酸發(fā)生磺化反應時，隨反應溫度不同，產(chǎn)物也不相同。在較低溫度時，主要生成α-位產(chǎn)物，在較高溫度時，主要生成β-位產(chǎn)物。60℃

165℃3.5稠環(huán)芳烴④乙酸化在催化劑存在下,萘可與氯乙酸發(fā)生取代反應,生成α-萘乙酸。Fe2O3–KBr185～210℃3.5稠環(huán)芳烴(2)加成反應

與苯相似，在催化劑作用下，萘也可以發(fā)生加氫反應，反應比苯容易進行。例如，在鉑或鈀催化作用下，萘與氫加成，生成四氫化萘或十氫化萘。

Ni140～160℃，3MPa

3H2,Ni200℃，10～30MPa

四氫化萘又叫萘滿，十氫化萘又叫萘烷，它們都是優(yōu)良的高沸點溶劑，可以溶解許多高分子化合物，如油脂、樹脂、油漆等,也用作內燃機的燃料。3.5稠環(huán)芳烴(3)氧化反應

萘比苯容易氧化。反應條件不同，氧化產(chǎn)物也不相同。例如在乙酸中，用鉻酐作氧化劑，萘被氧化成1，4-萘醌。3.5稠環(huán)芳烴

如果用五氧化二釩作催化劑，在高溫下用空氣作氧化劑，萘可被氧化成鄰苯二甲酸酐。V2O5