有機(jī)化學(xué)芳烴ppt課件(2)(參考版)
2025-05-03 22:07本頁(yè)面
【正文】 。因此對(duì) C60的研究無(wú)論在理論上或應(yīng)用上都將給有機(jī)化學(xué)的發(fā)展來(lái)相當(dāng)?shù)挠绊?。目前研究表明， C60可用作記憶元件，超級(jí)耐高溫潤(rùn)滑劑等。純的誠(chéng)絕緣體，但由于 C60的特殊結(jié)構(gòu)，其空心中可以容納某些金屬離子，特別是堿金屬離子，如嵌入鉀則具有超導(dǎo)體性質(zhì)。 C60的密度為 C60可以石墨為原料，在惰性的氦氣氛下電弧蒸發(fā)下制得，分離提純后可得到 ％ 的 C60。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)碳原子以 sp2雜化軌道與相鄰的三碳原子相連，剩余的 60個(gè)未雜化的 p軌道互相重疊構(gòu)成離域大 π鍵，即在球殼的外圍和內(nèi)腔形成了球面 π鍵，因此應(yīng)該具有芳香性。 C60是繼苯分子后，化學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，為此這三位科學(xué)家共同分享了 1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。C60和富勒烯族化合物的研究是當(dāng)前化學(xué)研究中一個(gè)十分活躍的領(lǐng)域。 羅伯特受美國(guó)萬(wàn)國(guó)博覽館拱形圓頂?shù)膯l(fā)，認(rèn)為其可能具有類似球體的結(jié)構(gòu)，因此將其命名為 buckminsterfullerene。羅伯 特 (RobertFC)、 哈路特 (HaroldWK )和理查特 (RichardC60(自學(xué) )710就像金剛石可以看作是由無(wú)數(shù)金剛烷骨架聯(lián)結(jié)而成的碳的同素異形體之一，石墨則可看作是由一層層無(wú)數(shù)的苯環(huán)并聯(lián)而成的另一種碳的同素異形體。(3)π電子數(shù)目符合 4n+2規(guī)則。(1)共平面性或接近于平面，平面扭轉(zhuǎn)不大于；這類化合物是否顯示芳香性，主要決定于下列條件： 輪烯的分子式為 (CH)χ≥10， 命名法是將碳原子數(shù)放在方括號(hào)中，叫某 輪烯 ，如上 例如，薁能起?；磻?yīng)，取代基進(jìn)入 1,3位： 薁的衍生物如 1,4二甲基 7異丙基薁存在于香精中，若含有萬(wàn)分之一時(shí)，就顯藍(lán)色，它又叫創(chuàng)藍(lán)油烴，是治療燒傷、燙傷和凍瘡的藥物。 薁有明顯的極性，其中五元環(huán)是負(fù)性的，七元環(huán)是正性的，可表示如下： ＞ 350℃ 薁有明顯的芳香性，表現(xiàn)在能起親電取代反應(yīng)上。 環(huán)辛四烯負(fù)離子 ： 天藍(lán)色片狀固體，熔點(diǎn) 90℃ ，它是一個(gè)五元環(huán)的環(huán)戊二烯和七元環(huán)的環(huán)庚三烯稠合而成的 。 實(shí)驗(yàn)證明，分子為盆形結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)非鍵軌道，是一個(gè)雙自由基。 ：環(huán)辛四烯是淡黃色的液體，它沒有苯那種特殊穩(wěn)定性，而易發(fā)生加成反應(yīng) 。規(guī)則，我們知道，下列化合物應(yīng)具有芳香性：n=2 6 6 6 10二、非 苯芳烴 ： 當(dāng)環(huán)戊二烯與懸浮于苯中的金屬鈉或鎂作用時(shí)，形成環(huán)戊二烯金屬化合物，它在液態(tài)氨中有明顯的導(dǎo)電性，證明了環(huán)戊二烯負(fù)離子的存在。從 H252。ckel)： ?電子數(shù)為4n+2的環(huán)狀共軛多烯烴體系，它們的成鍵軌道在基態(tài)時(shí)全部充滿電子，這時(shí)，體系具有與惰性氣體相似的結(jié)構(gòu)，體系能量較低，趨于穩(wěn)定，具有芳香性，這就是 H252。4CH≡CH Ni(CN)280~120℃一、休克爾規(guī)則 環(huán)丁二烯的合成也是不容易的，經(jīng)過(guò)許多年的努力才在超低溫 (5K)的條件下獲得。非苯系芳 烴 一、休克爾規(guī)則 二、非苯芳烴 一、休克爾規(guī)則 一百多年前，凱庫(kù)勒就預(yù)見到，除了苯外，可能存在其他具有芳香性的環(huán)狀共軛多烯烴。7910甲基 1,2苯并蒽 1,2,3,4二苯并菲 致癌活性較強(qiáng)的除上述一種外，還有下列一些致癌烴。芘 3,4苯并芘屬于致癌烴。1234567 8 9 10 (pyrene) (picene) 多環(huán)芳烴是個(gè)尚未很好開發(fā)的領(lǐng)域，來(lái)源豐富，大量存在于煤和石油的焦油中。 目前菲在工業(yè)上的利用有待研究。Br2H BrHBr(3)加成反應(yīng) 菲存在于煤焦油的蒽油餾分中。/ H2SO4K2Cr2O7OO+但是，它的不飽和性比萘更為顯著， 10位特別活潑，大部分反應(yīng)都發(fā)生在這兩個(gè)位置上。 10位相同稱為 γ位或中位。由物理方法證明，蒽分子中三個(gè)苯環(huán)都在一個(gè)平面上，各個(gè)碳碳鍵的鍵長(zhǎng)并不是等長(zhǎng)的。H2OSO3HSO3H ： 蒽在煤焦油中含量約為 ％，將蒽油冷卻過(guò)濾，得到粗蒽。H2O+H2SO4+速度控制產(chǎn)物平衡控制產(chǎn)物96%80%0～ 60℃165℃ 165℃+其反應(yīng)式如下 ： 磺化反應(yīng)所得到的產(chǎn)物與反應(yīng)溫度有關(guān)。Br2 (5)磺化反應(yīng) H2OCOOCO== (2)加成：萘比苯容易加成，在不同的條件下可以發(fā)生部分的加氫或全部加氫 。49目前萘大量用來(lái)制造鄰苯二甲酸酐。 萘比苯容易氧化。(1)氧化反應(yīng) (2)萘的反應(yīng)： 萘似苯能起親電取代反應(yīng)。萘是重要化工原料，也常用作防蛀劑，市售衛(wèi)生球就是用萘壓成的。稠環(huán)芳烴較為重要的是萘 、蒽和菲，它們是合成染料、藥物的重要原料。稠環(huán)芳烴78例如，由苯酚制備鄰溴苯酚： Δ 例 3：由苯合成間溴 苯磺酸 例 4：由甲苯合成 3硝基 4溴苯甲酸 例 5：由苯合成 3,4二溴硝基苯 若先硝化而后在進(jìn)行二溴化則主要產(chǎn)物中將有2,5二溴硝基苯。/H+NO2CH3 COOHNO2+HNO3H2SO4COOHNO2NO2COOHNO2NO2CH3NO2NO2HNO3+H2SO4NO2CH3KMnO4 例 1：由對(duì)硝基甲苯合成 2,4二硝基苯甲酸，其合成路線有如下兩條：路線二：先氧化，后硝化 路線二有兩個(gè)缺點(diǎn)， (1)反應(yīng)條件高， (2)有副產(chǎn)物，所以路線一為優(yōu)選路線。如果從苯出發(fā)，要合成間硝基氯苯，那么根據(jù)定位規(guī)則必須采取先硝化后氯代的合成路線；若要合成對(duì)或鄰硝基氯苯，則要選擇先氯代后硝化的合成路線，否則不能達(dá)到預(yù)期的效果。 此外，反應(yīng)條件的不同對(duì)產(chǎn)物中各異構(gòu)體的比例都會(huì)發(fā)生一定的影響。例如： Cl空 間 位阻OHCH3OHCH3ClCH3 ON 2SO3HCH3Cl ClNHCOCH3 (3)在考慮定位基的性質(zhì)的同時(shí)，還要考慮空間位阻
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