【正文】 由于它幾乎全部是透明的，但又十分密集，甚至是氦也難以穿過它。 石墨烯是一種碳形式。 石墨烯是一種 二維 晶體 ，最大的特性是其中電子的運動速度達到了 光速 的 1/300，遠遠超過了電子在一般導(dǎo)體中的運動速度。近年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應(yīng)用前景也不斷地展現(xiàn)出來。 (如 NMR)測試 ,發(fā)現(xiàn)它們的與苯及其衍生物的質(zhì)子一樣 ,顯示類似的化學(xué)位移 (既在較低場出現(xiàn) ). 分子具有芳香性的標(biāo)志 : H252。 2. 它們具有 平面結(jié)構(gòu) ,或至少非常接近平面 (平面扭曲度不大于 )。低溫時多為 α萘磺酸，較高溫度時則主要是 β萘磺酸， α萘磺酸在硫酸里加熱到 165℃ 時，大多數(shù)轉(zhuǎn)化為 β異構(gòu)體。萘的一元取代物只有兩種，二元取代物兩取代基相同時有 10種，不同時有 14種。 HHH H構(gòu)成兩個 π鍵的軌道一個是參與苯環(huán)共軛體系的 p軌道，另一個是苯環(huán)上相鄰的兩個不平行的 sp2雜化軌道從側(cè)面交蓋而成 9— 6 多 環(huán) 芳 烴 萘 存 在 于 煤 焦 油 中 ， 白 色 閃 光 狀 晶 體 ， 熔 點 8 0 . 6 ,℃ ,沸 點 2 1 8 有 特 殊 氣 味 , 能 揮 發(fā) 并 易 升 華 , 不 溶 于 水 。 B. 消去 ― 加成機理 (苯炔 (Benzyne)機理 ) 實驗事實： C lC H 3 K N H 2 液 N H 3 N H 2C H 3 C H 3+N H 2共同特點： 新引入的基團不僅進入鹵原子原來的位置，還進入了鹵原子的鄰位。 因反應(yīng)中間體為碳負離子，所以，當(dāng)鹵原子的鄰位和 / 或?qū)ξ贿B有強吸電子基時，可使負電荷分散到苯環(huán)和硝基上，從而加速反應(yīng)進行。 N H 2 芳環(huán)上的鹵原子被其它親核試劑 (如： CNˉ、 ROˉ、PhOˉ、 H2NNH2等 )取代的情況與水解、氨解相似。O N aH 2 O , H +N O 2 N a 2 C O 3 , H 2 ON O 2 O H N O 2其它吸電子基如： S O 3 H C N N R 3+ C O R C O O H C H O、 、 、 、 、 等也有類似的影響。 親核取代反應(yīng) C l: N u_+N u95 芳環(huán)上的親核取代反應(yīng) (1) 芳環(huán)上的親核取代反應(yīng) A. 水解： 與苯環(huán)直接相連的鹵原子，一般難以水解，必須在高溫、高壓和催化劑作用下，才能發(fā)生反應(yīng)： ClO HN a O H / H 2 O2 0 0 C。例如： 三、取代定位效應(yīng)的應(yīng)用 （ 1）原有兩個基團的定位效應(yīng)一致，例如 O HC lO C H 3C H 3N H 2C lC O O HN O 2 O H C l N O 2 C O O H 定 位 基強 弱C H 3 O C H 3 N H 2 C l（ 3）原有兩個取代基不同類，且定位效應(yīng)不一致時，新導(dǎo)入基進入苯環(huán)的位置由鄰對位定位基指定。 鄰、對位定位基的解釋 2) 具有孤電子對的取代基（ OH、 NH OR等） 電 負 性 具 有 效 應(yīng)O C I氧 上 的 電 子 對 與 苯 形 成 共 軛 ，具 有 效 應(yīng)P — π+ COδ δδH苯甲醚親電取代 O C H 3δδδ....電 負 性 具 有 效 應(yīng)O C I氧 上 的 電 子 對 與 苯 形 成 共 軛 ，具 有 效 應(yīng)P — π+ C故 CH3O 為 鄰對位基 3) 鹵素定位效應(yīng)的解釋 由于 +C I，所以苯環(huán)上的電荷密度減小，但共軛效應(yīng)使鄰、對位電荷密度大于間位，故為鄰對位定位基 ,但使苯環(huán)微弱鈍化 . C lδδδ.. ... .電 負 性 具 有 效 應(yīng)氯 上 的 電 子 對 與 苯 形 成 共 軛 ，具 有 效 應(yīng)C l C IP — π+ C間位定位基的解釋 （ 以硝基苯為例） I、 C 方向都指向苯環(huán)外的硝基（電荷密度向硝基分布）使苯環(huán)鈍化，因間位的電荷密度降低的相對少些，故新導(dǎo)入基進入間位。 苯環(huán)上取代基的定位效應(yīng)，可用電子效應(yīng)解釋，也可從生成的 σ絡(luò)合物的穩(wěn)定性來解釋，還有空間效應(yīng)的影響。 由此把原有取代基決定新引入取代基進入苯環(huán)位置的作用 ——取代基的定位效應(yīng) 。 但從前面的親電反應(yīng)討論可知：原有取代基不同 ，發(fā)生親電取代反應(yīng)的難易也不同 ， 第二個取代基進入苯環(huán)的相對位置也不同 。 側(cè)鏈氧化 C H 2 C H 3C HC H 3C H 3C H 2 C H 2 C H 2 C H 3C O O HK M n O 4 / H+不 論 烴 基 的 長 短 ， 氧 化產(chǎn) 物 都 為 羧 酸 。 +A l C l 3C H 3 IC H 3 C H 3C H 3C H 3C H 3+ +C H 3C H 3+C H 3+ . . . . . .（ 2） ?；磻?yīng) (Acrylation) ?；磻?yīng)特點 : (1) ?；噭轷｛u和酸酐 (2) 產(chǎn)物純、產(chǎn)量高（?；话l(fā)生異構(gòu)化， 不易發(fā)生多元取代） 。 4176。 常用的催化劑 : 無水 AlCl3，此外 FeCl BF SnCl ZnCl HF、 H3PO H2SO4等 。前者叫付 —克烷基化反應(yīng)，后者叫付 —克?；磻?yīng)。 C H 2 C H 3 C H C H 3 C H 2 C H 2+C l 2 ， 光C l C l9 1 % 9 %C H 2 C H 3 C H C H3B r， 光B r1 0 0 %C H 2 C H 2 C H C H 3C H 3C H C H 2 C H C H 3B r C H3B r ， 光?H 的鹵代 3．磺化反應(yīng)（ Sulfonation) 反應(yīng)可逆，生成的水 使 H2SO4變稀，磺化速度變慢，水解速度加快，故常用發(fā)煙硫酸進行磺化，減少逆反應(yīng)發(fā)生。 親電取代 — 由親電試劑 (Y+) 進攻芳環(huán)所引起的取代反應(yīng)。 例如： ortho meso para C H 3C H 3C H 3H 3 CC H3C H3O HH 3 C鄰 二 甲 苯 間 二 甲 苯 對 二 甲 苯2 甲 基 苯 酚（ 1 ， 2 二 甲 苯 ） （ 1 ， 3 二 甲 苯 ） （ 1 ， 4 二 甲 苯 ）（ 二 甲 苯 ）（ ）p （ 甲 基 苯 酚 ）o （ 二 甲 苯 ） （ 二 甲 苯 ）鄰 甲 基 苯 酚— m — — o —a 取代基的位置用 2， 3， 4,…… 表示 b 母體選擇原則（按以下排列次序，排在后面的為母體，排在前面的作為取代基。1．基的概念 芳烴分子去掉一個氫原子所剩下的基團稱為芳基（ Aryl）用 Ar表示。 RR 39。R 39。 從氫化熱看苯的穩(wěn)定性 H22 H23 H2H =_1 2 0 K J / m o lH =_2 3 2 K J / m o lH =_2 0 8 K J / m o lH苯實 = 2 0 8 K J / m o lH 苯 理 = 3 x 1 2 0 = 3 6 0 K J / m o l苯的穩(wěn)定化能 （離域能或共振能） = 360208=152 kJ/mol 92 單環(huán)芳烴的異構(gòu)和命名 異構(gòu)現(xiàn)象 1．烴基苯有烴基的構(gòu)造異構(gòu) 例如： RR 39。 未參與雜化的 P軌道都垂直與碳環(huán)平面，彼此側(cè)面重疊，形成一個封閉的共軛體系，由于共軛效應(yīng)使 π電子高度離域，電子云完全平均化，故無單雙鍵之分。0 . 1 3 9 7 n m0 . 1 3 9 7 n m0 . 1 1 0 n m正 六 邊 形 結(jié) 構(gòu)現(xiàn)代物理方法 （ 射線法 、 光譜法 、 偶極距的測定 ）表明 ， 苯分子是一個平面正六邊形構(gòu)型 ， 鍵角都是 120176。 苯環(huán)結(jié)構(gòu)的假說 （半夢半醒中破解苯的結(jié)構(gòu)） 91 苯的結(jié)構(gòu) 一 . 苯的凱庫勒式 1865年凱庫勒從苯的分子式 C6H6出發(fā) ， 根據(jù)苯的一元取代物只有一種 （ 說明六個氫原子是等同的事實 ， 提出了苯的環(huán)狀構(gòu)造式 。我花了這一夜的剩余時間，作出了這個假想。原子又在我眼前跳躍起來，這時較小的基團謙遜地退到后面。 凱庫勒關(guān)于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的假說，在有機化學(xué)發(fā)展史上作出了卓越貢獻。 而苯怎么會是 6個碳和 6個氫化合呢 ? 化學(xué)家們百思不得其解 。 19世紀中葉 ， 隨著石油工業(yè) 、 煉焦工業(yè)的迅速發(fā)展 ， 有機化學(xué)的研究也隨之蓬勃發(fā)展 。 雖然某些化學(xué)家已提出一些概念 ， 列出了一些結(jié)構(gòu)式 ， 但多屬不真實的假設(shè) 。 因此 ， 仆人的謊言不攻自破 。 伯爵夫人的戒指上有兩條蛇纏在一起 ， 一條是黃金做的 ， 另一條是白金做的 。 凱庫勒作為證人是因為他家住在伯爵夫人宅邸的對面 。 他常聽同學(xué)們提起大化學(xué)家李比希的名字 ， 出于對這位聲譽卓著的化學(xué)家的尊敬與仰慕 ， 凱庫勒決定去聽他的課 。 他的父親為他選擇了一個似乎更切合實際的方向 ——建筑 。1858年任比利時根特大學(xué)化學(xué)教授 。 1829年 9月 7日生于達姆施塔特 ，1896年 6月 13日卒于波恩 。 芳香二字的來由 最初是指從天然樹脂（香精油）中提取而得、具有芳香氣的物質(zhì) 。 現(xiàn)代芳烴的概念是指具有 特殊穩(wěn)定性 (芳香性 ) 的一類環(huán)狀化合物 ，它們不一定具有香味，也不一定含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)。 1852年獲博士學(xué)位 。 1867年任波恩大學(xué)化學(xué)研究所所長 。 因為在他父親眼里 ， 建筑師既體面又能賺錢 ， 是兒子理想的出路 。 從此 ， 凱庫勒被李比希的課所吸引 ， 一天比一天強烈地迷戀上化學(xué) ， 以至于他下決心改修化學(xué) 。 他在法庭上描述了伯爵夫人家發(fā)生火災(zāi)時的情景 ， 而恰好在那天 ， 伯爵夫人的寶石戒