【正文】 ③ 較優(yōu)基團后列出 例： O HC O O HH 2 N12344氨基 2羥基苯甲酸 4. 苯環(huán)上有多個不同取代基的化合物 原則： R NH2 OH CHO CO或 SO3H COOH22 補充：對于多官能化合物，選擇哪一個官能團作為化合物母體的名稱， 必須遵循如下的順序原則： 優(yōu)先順序 基團 作官能團母體名 作取代基名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ― COOH ― SO 3 H ― COOR ― COX ― CONH 2 ― CN ― CHO ― C=O ― OH ― NH 2 ― OR ― C ≡ C ― ― CH=CH ― ― R 羧酸 磺酸 酯 酰鹵 酰胺 腈 醛 酮 醇、酚 胺 醚 炔 烯 烴 羧基 磺基 烴氧羰基 鹵甲酰基 氨基甲?；? 氰基 甲酰基 酮基、氧代 羥基 氨基 烴氧基 炔基 烯基 烴基 注意： –X、 –NO –NO等只作為取代基出現在命名中，分別稱為 鹵素、硝基、亞硝基。 苯分子的結構是 A和 B的共振雜化體， A和 B完全等價，穩(wěn)定性相同，二者參與形成的共振雜化體特別穩(wěn)定。其余的都是反鍵軌道。它們除都有一個共同的界面 —— 碳原子所在的平面外， ψ1沒有界面，能量最低； ψ ψ3各有一個界面，它們是簡并的，能量相等，但能量比 ψ1高。 每個 C 原子上所余下的 p 軌道與分子平面垂直、相互交蓋，形成一個“環(huán)閉”大 π 鍵，即形成環(huán)閉共扼體系。 13 苯的結構的近代觀念 (1)雜化軌道理論： 6個碳原子以 sp2雜化成鍵，形成 6個 CC s鍵、 6個 CH s鍵。 （ 3）碳碳鍵鍵長為 0. 139nm。（共平面性） （ 2）所有鍵角都是 120176。 ?故凱庫勒式不能代表苯分子的真實結構。 ?H ＝ 23 kJ/mol ? 說明 1,3環(huán)己二烯脫去一分子氫后， 變成了比環(huán)己三烯遠為穩(wěn)定的結構 。 苯的穩(wěn)定性、氫化熱和苯的結構 + H 2+ 3 H2+ 2 H2?H ＝ 232 kJ/mol 理論值： 240 kJ/mol 11 氫化反應是放熱反應，那么脫氫反應是吸熱反應。苯的穩(wěn)定性還可從它的低氫化熱值得到證明。由凱庫勒結構式不能說明這一點。 CCCCCCHHHHHHCCCCCCHHHHHH（ I） （ II） 9 凱庫勒結構不完善： ① 不能解釋為什么苯分子的不飽和度為 4，如此之大，卻 不發(fā)生類似于烯烴和炔烴的加成反應。 CCCCCCHB rB rHHHCCCCCCB rB rHHHH8 為了解釋該問題，凱庫勒又假定，苯分子的雙鍵是不停 地迅速來回移動，故有兩種結構（ I）和（ II）存在。 概 述 5 凱庫勒式 由元素分析，分子量測定，苯的分子式為： C6H6 性質：① 易取代，不易加成 ② 一取代物只有一種 ③ 鄰二取代物只有一種 為了解釋這些性質， 1865年德國化學家凱庫勒提出苯是碳碳鏈首未相連的環(huán)狀結構，環(huán)中三個單鍵，三個雙鍵相間。 ? 大多數芳烴都含有苯的六碳環(huán)結構，少數雖不含苯環(huán)， 但其結構，性質與苯環(huán)相似。第 六 章 芳 烴 (Aromatic hydrocarbon) 凱庫勒 式 苯的穩(wěn)定性、氫化熱和苯的結構 苯衍生物的命名 苯衍生物的物理性質 芳烴的還原反應 苯的親電取代反應 苯環(huán)上取代反應的定位效應及反應活性 烷基苯側鏈的反應 烯基苯 聯苯 稠環(huán)芳烴 芳香性和休克爾規(guī)則 非苯芳香化合物 內容 苯的結構和穩(wěn)定性 苯和萘衍生物的命名 兩類不同性質的基團 定位規(guī)則解釋 苯的親電取代反應 烷基苯側鏈的反應 其他反應 萘和其他稠環(huán)芳烴的反應 要點 4 ? 芳烴是 芳香族碳氫化合物的簡稱， 是芳香族化合物的母體。 通式 CnH2n6 。 ? 芳烴特有的結構使得芳環(huán)不易發(fā)生加成、氧化反應，而 易起取代反應 (芳香性）。 CHCCHCCH CHHH CHCCHCCH CHHH滿足碳四價 6 苯這種結構說明了為什么 苯的一元取代產物只有 一種 ，原因如下： CCCCCCHXHHHHCCCCCCHHXHHH=7 根據這種結構苯的二元取代產物似乎應有兩種，原因如下： ?但是實際上苯的二元取代產物只有一種。 它們迅速互變，不能分離出來。 ② 由物理方法測定的苯分子中碳碳鍵長為 , 比正常 的碳碳單鍵 ()短 , 比正常的碳碳雙鍵長 () 鍵長介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間，完全平均化，按照 凱庫 勒式，分子中碳碳單鍵與碳碳雙鍵交替，而這兩個 鍵長是不等的。 10 苯容易發(fā)生取代，產物中仍保留了苯環(huán)，說明 苯的異常穩(wěn)定性 。 ?H ＝ 120 kJ/mol ?H ＝ 208 kJ/mol 理論值： 360 kJ/mol ?苯的氫化熱比理論值低 152kJ/mol，說明苯比假定的環(huán)己三烯要穩(wěn)定 152kJ/mol。脫去兩個氫原子形成一個雙鍵需要 117～ 126kJ/mol的能量。 H 2凱庫勒結構式不能解釋 苯的異常穩(wěn)定性 。 12 苯的結構為： 近代物理方法測定苯的結構 （ 1） 6個碳組成一個平面正六邊形， 6個氫與 6 個 碳都 在同一個平面上。 。 120176。 一個位于平面上面，一個位于平面下面，經能量計算，這是一個很穩(wěn)定的體系。 形成的 π電子云像兩個連續(xù)的面包圈 , 14 (2) 分子軌道理論 分子軌道理論認為：苯分子在形成 σ鍵后，每個碳原子都還有一個未參加雜化的 p 軌道，它們可經線形組合成六個分子軌道，即 ψ ψ ψ ψ ψ ψ6。 ψ ψ ψ3都是成鍵軌道。 15 E成 鍵 軌 道反 鍵 軌 道ψ1 ψ2 ψ3 ψ4 ψ5 ψ6 16 (3)共振論解釋苯分子的結構： A B通常用兩種方法表示苯分子的結構： 強調 π電子云的平均分布（ 分子軌道離域式） 注意：是 A和 B的共振雜化體（ 價鍵式） 意義：苯的環(huán)狀結構的提出，是芳香族化合物發(fā)展的一 個里程碑。 17 苯衍生物的命名 1. 基的命名 ph phenyl 苯基 Ar Aryl 芳基 C H 3對甲苯基 C H 2芐基 phCH2 18 CH3甲苯 C H 2 C H 3乙苯 C H ( C H 3 )2異丙苯 C H 3C H 3鄰二甲苯 C H 3C H 3間二甲苯 對二甲苯 1,2二甲苯 1,3二甲苯 1,4二甲苯 o二甲苯 ortho m二甲苯 meta p二甲苯 para 2. 烷基取代的苯 以苯為母體： H 3 C C H 319 C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3H 3 CC H 3C H 3C H 31,2,3三甲苯 1,2,4三甲苯 1,3,5三甲苯 連三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 20 3. 結構復雜的化合物 以苯作為取代基： C H 2O H苯甲醇 CO O H苯甲酸 C H C H 2苯乙烯 C H C O O HC H 3C H 3 C H C H 2C H 32對異丁基苯基丙酸 2(4異丁基苯基 )丙酸 21 排在后面的基團為母體，如苯胺、苯酚、苯甲醛、苯磺酸、苯甲酸等。 23 N H 2C lN O 24硝基 2氯苯胺 CO O HNO 24硝基苯甲酸 例： CO O HNH 24氨基苯甲酸 C HOO C H 34甲氧基苯甲醛 N O 2C lC l1硝基 2, 4二氯苯 C H 3C lC l2, 4二氯甲苯 24 苯系芳烴大多不溶于水 ，溶于汽油、乙醚和四氯化碳等有機溶劑。參見表 61。甲苯在人體也被氧化，但危害比苯小。 芳烴的還原反應 C 2H 5 O HN a , N H 3 (l)C H 3C H 3C 2H 5 O HN a , N H 3 (l)C H 3C H 3給電子基和