[理學]第八章芳烴(參考版)
2024-10-19 21:29本頁面
【正文】 ckel)規(guī)則 判斷化合物是否具有芳香性的規(guī)則，也稱 4n+2 規(guī)則： 在平面環(huán)狀共軛體系中， π電子數(shù)符合 4n+2(n=0、 2…) ， 該體系才具有芳香性 ?（ 1）平面環(huán) ?（ 2）構成環(huán)的原子必須是 SP2 雜化原子 ?（ 3） π電子數(shù)必須等于 4n+2 ? 2 輪烯的芳香性 單環(huán)共軛多烯統(tǒng)稱輪烯 H H[4]輪烯 （無） [6]輪烯 （有） [8]輪烯 （無） [10]輪烯 （無） [14]輪烯 （無） [18]輪烯 （有） ? 3 環(huán)狀正負離子的芳香性 O+ OSP3 SP2 SP2 正離子不提供電子； 負離子提供 2個 π電子 無 無 有 O+ OSP3 SP2 SP2 ?（ 1） ?（ 2） 無 有 無 O+O?（ 3） π電子數(shù) 2 2 6 6 6 10 —— 均具有芳香性 OO O O+ +++ =O O =。 2， 2’位和 6， 6‘位兩對氫間有排斥力， 使兩個苯環(huán)不共平面， 但不影響自由旋轉 ?若 2， 6， 2’， 6’位引入大體積取代基，兩苯環(huán)繞單鍵旋轉受阻， 使兩苯環(huán)互相垂直。6 639。?第八章 芳烴 ? 1 芳香族化合物的特殊性質：芳香性 ?（ 1）鍵長平均化 ?（ 2）具有額外的穩(wěn)定性 ?（ 3）不易加成和氧化，易發(fā)生取代反應 ? 2 芳烴分類 ?（ 1）單環(huán)芳烴：苯及其衍生物 ?（ 2）多環(huán)芳烴 ? 分子中含兩個或多個獨立苯環(huán)的芳烴 （聯(lián)苯） ? 多個苯環(huán)間通過共用兩個相鄰碳原子稠合而成的稠環(huán)芳烴 （萘） ?（ 3）非苯芳烴：不含苯環(huán)但具有芳香性的芳烴 O+? 一 苯及其同系物 ?（一）苯的結構 1865年凱庫勒提出苯的結構： ? 1 凱庫勒結構式 或?（ 1）優(yōu)點： 可解釋環(huán)上六個碳和六個氫是等同的 可解釋加壓氫化轉化為環(huán)已烷 ?（ 2）不足： 不能說明鍵長平均化（ 139pm） 不能說明鄰二取代物只有一種 不能說明不具有烯烴的不飽和性 —— 特殊的穩(wěn)定性 ? 2 分子軌道理論 ?（ 1）碳 SP2雜化，形成 6個 CSP2— CSP2σ鍵和 6個 CSP2— HSσ鍵 ?（ 2）每個碳剩下一個 P軌道側面重疊，形成一個閉合環(huán)狀 大 π鍵 —— 芳香大 π鍵 6個 P原子軌道線性組合成 6個 π分子軌道 Ψ1：無節(jié)面，能量最低 . Pψ1ψ2 ψ3ψ4 ψ5ψ6Ψ6：有三節(jié)面，能量最高 ?成鍵軌道： ?反鍵軌道 ： Ψ Ψ5 ：有二節(jié)面的簡并軌道 Ψ2 、 Ψ3 ：有一節(jié)面且能量相等，稱為簡并軌道 ?三個成鍵軌道的總能量大大低于處在三個孤立 π鍵 軌道中的總能量 —— 特殊穩(wěn)定性 ? 3 共振論 這兩個極限式結構相似，能量最低，對共振雜化體的貢獻最大。 苯的真實結構是它們的共振雜化體 —— 故 1， 2二取代苯只有一種 ?（二）同分異構、命名及其物理性質 ? 1 同分異構 ?（ 1）一元衍生物：只有一種 ?簡單的無構造異構 C2H5?取代基有三個以上碳原子時存在構造異構 CH 2 CH 2 CH 3 CHC H 3C H 3和?（ 2）二元衍生物：鄰（ O）、對（ P）、間（ m） ? 2 命名 ?（ 1）烴基苯 ?（ a）簡單的以苯為母體 乙苯 間二甲苯 1， 3二甲苯 m甲苯 1， 3， 5三甲苯 C 2 H 5 C H 3C H 3C H 3CH 3 C H 3?（ b）復雜的以鏈烴為母體 芳基（ Ar）：芳烴中少一個氫原子的基團 CH 2
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