【正文】 BrC O O HCH3OK M n O4Br2CH3BrBr2022/2/10 脂環(huán)烴 29 （四）金剛烷 一種脂環(huán)烴。分子中碳原子的排列方式相當(dāng)于金剛石晶格中的部分碳原子排列。存在于石油中，含量約為百萬(wàn)分之四。 分子式 ： C10H16 外觀：白色晶體 熔點(diǎn) ： 268℃ 它的衍生物可以用作藥物，例如 1氨基金剛烷鹽酸鹽和 1金剛烷基乙胺鹽酸鹽能防治由 A2病毒引起的流行性感冒。 4個(gè)椅型六元環(huán)組成的立體籠形結(jié)構(gòu)的 烴 2022/2/10 脂環(huán)烴 30 鉆石 ，也叫金剛石，俗稱(chēng) “ 金剛鉆 ” 。 金剛石 化學(xué)式為 c 2022/2/10 芳香 烴 31 二、芳香烴 第一階段：從植物膠中取得的具有 芳香 氣味 的物質(zhì)稱(chēng)為芳香化合物。 第二階段：將 苯和含有苯環(huán) 的化合物稱(chēng) 為芳香化合物。 第三階段：將具有 芳香特性 的化合物稱(chēng) 為芳香化合物。 “芳香化合物”的由來(lái) 2022/2/10 芳香 烴 32 芳香烴的分類(lèi) 2022/2/10 芳香 烴 33 芳香烴的命名 單環(huán)芳烴 (1)苯為母體的取代物 C HC H 3C H 3N O 2 C l異 丙 基 苯 叔 丁 基 苯 硝 基 苯 氯 苯2022/2/10 芳香 烴 34 (2) 苯環(huán)作為取代基 C O O HS O3HC H OO H N H2C H = C H2C H3 C H2 C H C C H2 C H3C H3C H3苯 甲 酸 苯 磺 酸 苯 甲 醛 苯 酚 苯 胺苯 乙 烯 3 ， 3 二 甲 基 4 苯 基 己 烷2022/2/10 芳香 烴 35 (3) 苯 的二元取代物 加 “ 鄰 ， 間 或 對(duì) ” 字 ， 或用 1,2； 1,3； 1,4表示 ?；蛴糜⑽?“ O”“m”“P”表示 . 2022/2/10 芳香 烴 36 (4) 三 元取代物 用 數(shù)字 代表取代基的位置或用 “ 連 ， 偏 ， 均 ” 字表示它們的位置 。 1,2,3三甲苯 (連三甲苯 ) 1,2,4三甲苯 (偏三甲苯 ) 1,3,5三甲苯 (均三甲苯 ) C H 3C H 3C H 3C H3C H3C H3C H 3C H 3CH 3氯芐 (氯化芐 ) 2022/2/10 芳香 烴 37 芳基 －用 “ Ar” 表示 . OHC6 H 5(5) 苯基 ， 芳 基 ， 芐 (bian)基的概念 苯基 －用 “ Ph”表示 . PhOH CH 2芐基 －用 “ Bz”表示 . CH 2Cl2022/2/10 芳香 烴 38 注意： ? 甲苯、鄰二甲苯、異丙苯、苯乙烯等可作為母體命名 ? 兩個(gè)取代基相同時(shí)，則作為苯的衍生物命名 對(duì)叔丁基甲苯 1， 4－二乙烯基苯 2022/2/10 芳香 烴 39 多環(huán)芳烴 （ 1）聯(lián)苯類(lèi)－ 苯環(huán)之間以一個(gè)單鍵相連 H 3 C C H 31 2 3 4 5 6 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 4,4’二甲基聯(lián)苯 1,4聯(lián)三苯 （ 2）多苯代脂肪烴 － 脂肪烴的氫被苯環(huán)取代 H 2C二苯甲烷 1,2二苯乙烯 2022/2/10 芳香 烴 40 （ 3）稠環(huán)芳烴 － 苯環(huán)共用兩個(gè)相鄰的碳原子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ( a ) ( b ) ( a ) ( g ) ( b ) 9 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ( a ) ( g ) ( b ) 萘 蒽 菲 2022/2/10 芳香 烴 41 苯的結(jié)構(gòu) （一） 單環(huán)芳烴 1825年，發(fā)現(xiàn)苯，其分子式為 C6H6（ CnH2n6） 2022/2/10 芳香 烴 42 2022/2/10 芳香 烴 43 2022/2/10 芳香 烴 44 （所有 CC鍵長(zhǎng)均為 ） （所有鍵角均為 120186。） 環(huán)閉的共軛體系 2022/2/10 芳香 烴 45 2022/2/10 芳香 烴 46 物理性質(zhì) 熔、沸點(diǎn)：與取代基的結(jié)構(gòu)及取代基的相對(duì) 位置有關(guān)。密度小于水。 溶解性：芳烴類(lèi)分子不溶于水，與有機(jī)溶劑 相溶性很好。 毒性：有毒，特別是稠環(huán)芳烴，強(qiáng)致癌物。 2022/2/10 芳香 烴 47 化學(xué)性質(zhì) －不具備烯烴的典型性質(zhì) 具有芳香性化合物的結(jié)構(gòu)要求 環(huán)閉的共軛體系，且其原子在同一平面上； 組成 π 電子云的 p電子數(shù)符合 4n+2規(guī)則 （ H252。ckel規(guī)則） 2022/2/10 芳香 烴 48 （ 1）取代反應(yīng) 親電取代反應(yīng) (electrophilic substitution) 親電試劑 ? 絡(luò)合物 ?絡(luò)合物 芳環(huán)親電取代反應(yīng)歷程 + E +E+ H +E + H E + E + + 反應(yīng)通式 E－ H+ HE（決速步） 2022/2/10 芳香 烴 49 苯親電取代反應(yīng)的能量示意圖 反應(yīng)進(jìn)程 勢(shì)能 + E + E E H + 2022/2/10 芳香 烴 50 ① 鹵 代 ?三鹵化鐵 (or Fe)的作用 —使鹵素分子極化而離解 X2 + FeX3 ? X+ + FeX4 + X 2F e X 3Xor Fe 2022/2/10 芳香 烴 51 鹵代反應(yīng)的歷程 （決速步） 2022/2/10 芳香 烴 52 2022/2/10 芳香 烴 53 ② 硝 化 + H N O 3H 2 S O 4濃N O 2?硝化反應(yīng)中的親電試劑是 NO2+(硝酰正離子 ) 淺 黃 色 油 狀 液 體50～ 60186。C 2022/2/10 芳香 烴 54 HNO3 + H2SO4 HSO4 + H2O+NO2 H2O+NO2 H2O + +NO2 H2SO4 + H2O H3+O + HSO4 HNO3 + 2H2SO4 H3O+ + +NO2 + 2 HSO4 H O N O 2 + H H 2 ON O 2 +N O 2+S l o wN O 2HF a s tHN O 2硝化反應(yīng)的歷程 2022/2/10 芳香 烴 55 C H 3濃 H N O 3濃 H 2 S O 42 0 3 0oCC H 3N O 2C H 3+N O 2C H 3+N O 25 8 % 3 8 % 4 %C H 3N O 2濃 H N O 3濃 H 2 S O 46 0oCC H 3N O 2N O 2 濃 H N O3濃 H 2 S O 41 0 0oCC H 3N O 2N O 2O 2 NNO20 CH 2 S O 4H N O 3 濃濃1 0 0 1 1 0,N O 2N O 2N O 2N O 2N O 2N O 29 3 % 1 % 6 %2022/2/10 芳香 烴 56 ③ 磺 化 + S O 3H 2 S O 4濃 S O 3 H或+ H 2 OSO 3 H 80 C。水煮 80 C。1濃H 2 SO 4+有機(jī)合成中有占位效應(yīng) 注意： 磺化反應(yīng)可逆！ ?磺化反應(yīng)中的親電試劑是 SO3 2022/2/10 芳香 烴 57 S O 3+S l o wS O 3HH 2 S O 4S O 3 HHHS O 3 HH S O4+磺化反應(yīng)的歷程 2H2SO4 SO3 + H3O+ + HSO4 2022/2/10 芳香 烴 58 C H 3H 2 SO 4 混酸 H2 O/H+180 C。C H 3NO 2SO 3 HSO 3 HC H 3NO 2C H 3C H 3濃