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1、关于芳烃芳香性第1页，讲稿共109张，创作于星期三第三阶段：含有苯环（包括苯和苯的衍生物）或结构上第三阶段：含有苯环（包括苯和苯的衍生物）或结构上看来和苯不同，但性质上却与苯相似（芳香性）的化合看来和苯不同，但性质上却与苯相似（芳香性）的化合物。物。第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香化合物。质称为芳香化合物。第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。合物。第2页，讲稿共109张，创作于星期三第第第第 七七七七 章章章章 主要内容主要内容第七章第七章 苯和芳香烃苯和芳香烃7.1芳香化合物的
2、分类、命名和异构芳香化合物的分类、命名和异构7.2苯的结构苯的结构7.3苯及其衍生物的物理性质苯及其衍生物的物理性质7.4苯及其衍生物的化学性质苯及其衍生物的化学性质7.5单环芳烃的来源单环芳烃的来源第3页，讲稿共109张，创作于星期三7.1 芳香化合物的分类、命名和异构芳香化合物的分类、命名和异构一、分类一、分类芳烃芳烃单环芳烃单环芳烃多环芳烃多环芳烃稠环芳烃稠环芳烃多苯代脂烃多苯代脂烃联苯联苯第4页，讲稿共109张，创作于星期三1、基的命名、基的命名苯基（苯基（ph-）对甲苯基对甲苯基苄基苄基二、命名和异构二、命名和异构2、烃基取代的苯、烃基取代的苯甲苯甲苯 乙苯乙苯 异丙苯异丙苯（1）以
3、苯环为母体）以苯环为母体第5页，讲稿共109张，创作于星期三邻二甲苯邻二甲苯间二甲苯间二甲苯对二甲苯对二甲苯o-二甲苯二甲苯m-二甲苯二甲苯p-二甲苯二甲苯第6页，讲稿共109张，创作于星期三（2 2）带较长烃基或取代基复杂）带较长烃基或取代基复杂时，时，以苯为取代基以苯为取代基第7页，讲稿共109张，创作于星期三(1)对有些取代苯，对有些取代苯，取代基和苯一起作为母体取代基和苯一起作为母体 苯酚苯酚 苯胺苯胺 苯磺酸苯磺酸 苯甲酸苯甲酸3、结构复杂的化合物、结构复杂的化合物第8页，讲稿共109张，创作于星期三COOH SO3H COOR CONH2 CN CHO COR OH NH2 OR
4、R X NO2（2）多个不同取代基）多个不同取代基 选母体，其他作为取代基选母体，其他作为取代基 编号，使母体编号为编号，使母体编号为1对氨基苯酚对氨基苯酚对氯甲苯对氯甲苯4-氨基氨基-2-羟基羟基-苯甲酸苯甲酸只作为只作为取代基取代基第9页，讲稿共109张，创作于星期三4-硝基硝基-2-氯苯胺氯苯胺4-硝基苯甲酸硝基苯甲酸4-氨基苯甲酸氨基苯甲酸4-甲氧基苯甲醛甲氧基苯甲醛1-硝基硝基-2,4-二氯苯二氯苯2,4-二氯甲苯二氯甲苯第10页，讲稿共109张，创作于星期三7.2苯的结构苯的结构18331833年，经元素分析、分子量测定年，经元素分析、分子量测定 C C6 6H H6 618251
5、825年，年，FaradayFaraday从照明气中分离得到从照明气中分离得到 Kekule式式 双环结构式双环结构式 棱形结构式棱形结构式（1865年）年）（杜瓦苯）（杜瓦苯）（棱晶烷）（棱晶烷）向心结构式向心结构式 对位键对位键 余价余价 结构式结构式 结构式结构式历历史史上上苯苯的的表表达达方方式式第11页，讲稿共109张，创作于星期三1、易取代，不易加成、易取代，不易加成2、一取代物只有一种：、一取代物只有一种：3、在特殊情况下，可发生加成、在特殊情况下，可发生加成实验事实实验事实一、苯的一、苯的Kkul结构结构1865年年 Kkul 提出苯的结构式应为：提出苯的结构式应为：苯中的六个
6、苯中的六个H原子完全等价原子完全等价第12页，讲稿共109张，创作于星期三Kkul式仍面临下列难题：式仍面临下列难题：2、只有一种邻二取代苯（按、只有一种邻二取代苯（按Kkul式应该有两种）式应该有两种）1、高度不饱和的分子，却很稳定，难发生加成和氧化、高度不饱和的分子，却很稳定，难发生加成和氧化3、Kekul式中有单双键之分，但事实上键长一样式中有单双键之分，但事实上键长一样Kekule“Kekule“摇摆学说摇摆学说”：第13页，讲稿共109张，创作于星期三二、苯结构的现代理论二、苯结构的现代理论实验事实：实验事实：苯的氢化热：苯的氢化热：苯分子的苯分子的六个碳和六个氢在同一面六个碳和六个
7、氢在同一面上，上，碳碳键等长碳碳键等长，为，为140pm，碳碳夹角为，碳碳夹角为120o。第14页，讲稿共109张，创作于星期三1、价键理论、价键理论C为为SP2杂化杂化所有原子处于同一平面所有原子处于同一平面分子中未杂化的分子中未杂化的6个个P轨道侧面交盖重轨道侧面交盖重叠形成叠形成6个个分子轨道分子轨道闭合的、环状的大闭合的、环状的大键键 （动画）（动画）第15页，讲稿共109张，创作于星期三没有交替的单双键；没有交替的单双键；键完全平均化；键完全平均化；键长完全相等。键长完全相等。成键轨道电子云叠加的结果成键轨道电子云叠加的结果电子云完全平均化电子云完全平均化电子云在整个苯电子云在整个苯
8、环上离域环上离域稳定性稳定性不发生加成不发生加成发生取代发生取代低氢化能低氢化能（208KJ/mol）第16页，讲稿共109张，创作于星期三2、共振论的解释共振论的解释苯的芳香性是由于两个或多个经典极限结构的共振引起的苯的芳香性是由于两个或多个经典极限结构的共振引起的三、苯的结构表示法三、苯的结构表示法强调强调电子云的平均分布电子云的平均分布符合习惯符合习惯第17页，讲稿共109张，创作于星期三7.3 苯及其衍生物的物理性质（自学）苯及其衍生物的物理性质（自学）1、一般物理性质：溶解度、熔点、沸点等、一般物理性质：溶解度、熔点、沸点等思考：甲苯的沸点比苯高，但熔点比苯低，思考：甲苯的沸点比苯高
9、，但熔点比苯低，why？第18页，讲稿共109张，创作于星期三一、芳香性一、芳香性1、C/H比例高比例高，高度不饱和高度不饱和，但化学性质稳定，但化学性质稳定，易发生亲电易发生亲电取代取代而不易发生加成；而不易发生加成；2、键长接近平均化键长接近平均化，具有平面和接近平面的，具有平面和接近平面的环状结构环状结构；3、电子离域产生稳定体系形成、电子离域产生稳定体系形成一一闭合的共轭体系闭合的共轭体系。单靠电子离域是否一定产生芳香性？单靠电子离域是否一定产生芳香性？有芳性的化合物一定要含有苯环吗？有芳性的化合物一定要含有苯环吗？不一定不一定!不一定不一定!7.4 苯及其衍生物的化学性质苯及其衍生物
10、的化学性质第19页，讲稿共109张，创作于星期三二、二、Hckel 规则规则含有含有 4n+2(n=0,1,2.)个个 电子的单环的、平面的、封闭电子的单环的、平面的、封闭共轭多烯具有芳香性共轭多烯具有芳香性。2、稠环芳烃、稠环芳烃1、环中所有碳原子在一个平面，形成环状共轭体系。、环中所有碳原子在一个平面，形成环状共轭体系。且当环中且当环中电子数符和电子数符和4n+2 时，此化合物具有芳香性。时，此化合物具有芳香性。休克尔规则也适用休克尔规则也适用第20页，讲稿共109张，创作于星期三结构特点结构特点环状闭合环状闭合电子云电子云 作为电子来源发作为电子来源发生亲电取代反应生亲电取代反应三、三、
11、苯及其衍生物的化学性质苯及其衍生物的化学性质硝硝化化反反应应卤卤化化反反应应磺磺化化反反应应傅傅克克反反应应氯氯甲甲基基化化反反应应加加特特曼曼科科赫赫反反应应第21页，讲稿共109张，创作于星期三1、卤化反应、卤化反应有机化合物碳上的氢被卤素取代的反应称为卤化反应有机化合物碳上的氢被卤素取代的反应称为卤化反应一、亲电取代反应一、亲电取代反应（1）反应活性：）反应活性：F2Br2Cl2I2（2）卤代要加催化剂，催化剂可用）卤代要加催化剂，催化剂可用Fe。第22页，讲稿共109张，创作于星期三（3）反应机理反应机理（苯碳正离子的重排）（苯碳正离子的重排）动画动画第23页，讲稿共109张，创作于星
12、期三（4）反应能线图）反应能线图反应进程反应进程势势能能生成碳正离子一步是决定反生成碳正离子一步是决定反应速度的步骤。应速度的步骤。第24页，讲稿共109张，创作于星期三（5）若苯环上已有取代基）若苯环上已有取代基控制苯过量或卤化试剂少量，反应条件不要太激烈，避免二卤代。控制苯过量或卤化试剂少量，反应条件不要太激烈，避免二卤代。第25页，讲稿共109张，创作于星期三（6）苯环侧链的卤化反应）苯环侧链的卤化反应自由基取代反应自由基取代反应第26页，讲稿共109张，创作于星期三有机化合物碳上的氢被硝基取代的反应称为硝化反应。有机化合物碳上的氢被硝基取代的反应称为硝化反应。2、硝化反应、硝化反应（1
13、）反应机理）反应机理第27页，讲稿共109张，创作于星期三（2）若苯环上已有取代基）若苯环上已有取代基第28页，讲稿共109张，创作于星期三3、磺化反应、磺化反应苯环上的氢被（苯环上的氢被（-SO3H）取代的反应称为磺化反应。）取代的反应称为磺化反应。（1）反应机理：亲电取代）反应机理：亲电取代第29页，讲稿共109张，创作于星期三（2）反应是可逆的）反应是可逆的第30页，讲稿共109张，创作于星期三正逆磺化反应在反应进程中的能量变化正逆磺化反应在反应进程中的能量变化反应进程反应进程势势能能ArH+SO3活性中间体碳正离子向正逆活性中间体碳正离子向正逆方向反应时，活化能十分接方向反应时，活化能
14、十分接近。近。第31页，讲稿共109张，创作于星期三（3）若苯环上已有取代基）若苯环上已有取代基第32页，讲稿共109张，创作于星期三 0o C 53%43%100o C 79%13%（4）反应温度对产物的影响）反应温度对产物的影响邻位取代：动力学产物，对位取代：热力学产物。邻位取代：动力学产物，对位取代：热力学产物。第33页，讲稿共109张，创作于星期三*1 用于制备酚类化合物（见酚的合成）用于制备酚类化合物（见酚的合成）*2 利用磺化反应的可逆性，在某些反应中帮助定位利用磺化反应的可逆性，在某些反应中帮助定位（5）磺化反应的应用）磺化反应的应用合成洗涤剂合成洗涤剂*3制备工业产品（如：苦味
15、酸，合成洗涤剂）制备工业产品（如：苦味酸，合成洗涤剂）第34页，讲稿共109张，创作于星期三4、傅、傅-克烷基化反应（克烷基化反应（Friedel（法）（法）-Crafts（美）（美）苯环上的氢被烷基取代的反应称为傅苯环上的氢被烷基取代的反应称为傅-克烷基化反应。克烷基化反应。常用的常用的cat.：无水无水AlCl3、FeCl3、ZnCl2、BF3、H2SO4等。等。第35页，讲稿共109张，创作于星期三（1）反应机理）反应机理第36页，讲稿共109张，创作于星期三（2）易得多取代产物）易得多取代产物合成单取代产物，苯应过量。合成单取代产物，苯应过量。（3）反应是可逆的，可发生烷基移位。）反应
16、是可逆的，可发生烷基移位。反应可逆是由于芳环的质子化引起的反应可逆是由于芳环的质子化引起的2第37页，讲稿共109张，创作于星期三（4）醇、烯、环氧化合物可做烷基化试剂，醇、烯、环氧化合物可做烷基化试剂，PhX，C=C-X 等不能作为等不能作为烷基化剂烷基化剂。第38页，讲稿共109张，创作于星期三（5）易发生重排）易发生重排不适合制备长的直链烷基苯不适合制备长的直链烷基苯30%70%?第39页，讲稿共109张，创作于星期三(6)当苯环上有当苯环上有吸电子基团吸电子基团时，时，不易发生烷基化不易发生烷基化。(7)当苯环上有当苯环上有-NH2、-NHR、-NR2、-OH等基团时，等基团时，烷基化
17、反应烷基化反应不易发生不易发生。第40页，讲稿共109张，创作于星期三（8）多芳基化）多芳基化-与多卤代烷反应与多卤代烷反应第41页，讲稿共109张，创作于星期三（9）烷基化反应的应用）烷基化反应的应用C6H5CH2CH3C6H5CH(CH3)2C6H6 +CH2=CH2C6H6 +CH3CH=CH2H2SO4AlCl3HCl30oC?第42页，讲稿共109张，创作于星期三5、傅、傅-克酰基化反应克酰基化反应苯环上的氢被酰基取代的反应称为傅苯环上的氢被酰基取代的反应称为傅-克酰基化反应。克酰基化反应。第43页，讲稿共109张，创作于星期三（2 2）酰基化试剂：）酰基化试剂：酰卤和酸酐酰卤和酸酐
18、（1）反应机理）反应机理用酰卤时，催化剂用量要大于用酰卤时，催化剂用量要大于1mol。用酸酐时，催化剂用量要大于用酸酐时，催化剂用量要大于2mol。第44页，讲稿共109张，创作于星期三（3 3）反应）反应能控制在一元取代能控制在一元取代阶段；阶段；（4）当苯环上有）当苯环上有吸电子基团吸电子基团时，不易发生酰基化反应。时，不易发生酰基化反应。第45页，讲稿共109张，创作于星期三（5）当苯环连有）当苯环连有-NH2、-OH等基团时，反应不易发生。等基团时，反应不易发生。第46页，讲稿共109张，创作于星期三（6 6）反应中）反应中不重排不重排，无异构化；芳酮可还原为烷基。，无异构化；芳酮可还
19、原为烷基。*1 制备芳香酮和直链烷烃制备芳香酮和直链烷烃Zn-Hg/HCl？Clemmenson还原还原第47页，讲稿共109张，创作于星期三*2 制备稠环化合物制备稠环化合物-Haworth合成法合成法多聚磷酸多聚磷酸第48页，讲稿共109张，创作于星期三6 6、氯甲基化反应、氯甲基化反应芳烃在芳烃在HCHO、浓、浓HCl和和ZnCl2作用下作用下,在芳环上导入在芳环上导入-CH2Cl基团的反应基团的反应（2 2）酚和芳胺不能用此反应）酚和芳胺不能用此反应）酚和芳胺不能用此反应）酚和芳胺不能用此反应（1）Cat：AlCl3,SnCl4等等第49页，讲稿共109张，创作于星期三7、盖特曼、盖特
20、曼-科赫反应（科赫反应（Gatterman-Koch）第50页，讲稿共109张，创作于星期三二、二、亲电取代反应一般机理亲电取代反应一般机理-络合物络合物亲电试剂亲电试剂加加成成消消除除反反应应历历程程慢慢快快第51页，讲稿共109张，创作于星期三三、三、苯环上取代反应的定位规律苯环上取代反应的定位规律 取代基的定位效应：已有的基团对后引入基团进入苯环的位置取代基的定位效应：已有的基团对后引入基团进入苯环的位置产生的制约作用。产生的制约作用。（一）定位规律（一）定位规律6个个H等同，一取代等同，一取代产物只有一种产物只有一种o-m-p-o-m-几率几率 40%40%20%第52页，讲稿共109
21、张，创作于星期三 取代基对反应有两方面影响取代基对反应有两方面影响反应活性和反应取向反应活性和反应取向R反应温度邻位对位间位反应速率H5560oC1CH330oC58%38%4%25Cl6070oC30%70%微量0.03NO295oC6%1%93%104（二）事实举例（二）事实举例第53页，讲稿共109张，创作于星期三（三）取代基的分类（三）取代基的分类钝化基团钝化基团活化基团活化基团2 2、考虑对反应活性（速率）的影响、考虑对反应活性（速率）的影响1 1、考虑对反应取向的影响、考虑对反应取向的影响邻对位定位基邻对位定位基间位定位基间位定位基共轭给电子共轭给电子p-共轭共轭(+C)致钝基团致
22、钝基团第62页，讲稿共109张，创作于星期三稳定稳定稳定稳定氯是邻对氯是邻对位定位基位定位基第63页，讲稿共109张，创作于星期三苯的反应苯的反应苯的反应苯的反应o、p、m三个位置均钝化，三个位置均钝化，p位受到影响较小位受到影响较小反应进程反应进程势能图势能图第64页，讲稿共109张，创作于星期三 共轭给电子共轭给电子 诱导吸电子诱导吸电子3 3、羟基和氨基、羟基和氨基-I-I强致活强致活邻、对位电子云密度大邻、对位电子云密度大邻对位定位邻对位定位p-共轭共轭(+C)p-共轭共轭(+C)第65页，讲稿共109张，创作于星期三稳定稳定稳定稳定羟基是羟基是邻对位邻对位定位基定位基中间体只有三个共
23、振式，中间体只有三个共振式，OH未未起作用起作用第66页，讲稿共109张，创作于星期三反应进程反应进程势能图势能图苯的反应苯的反应-OH-OH使得使得邻、对位邻、对位活化活化（+C+C效应）效应）-OH-OH使得使得间位钝化间位钝化（-I-I效应）效应）第67页，讲稿共109张，创作于星期三-C使硝基的使硝基的o、p相对较正，新引入基团上相对较正，新引入基团上m位位 4 4、硝基硝基共轭效应：共轭效应：-C诱导效应：诱导效应：-I-I-C-I-C同向，都使苯环上电子云密度降低同向，都使苯环上电子云密度降低-NO-NO2 2是致钝基！是致钝基！第68页，讲稿共109张，创作于星期三不稳定不稳定不
24、稳定不稳定硝基是间硝基是间位定位基位定位基第69页，讲稿共109张，创作于星期三-NO2使使o、p、m三个位置均钝化，三个位置均钝化，m位受到影响较小位受到影响较小反应进程反应进程势能图势能图第70页，讲稿共109张，创作于星期三(五）二取代苯的定位规则五）二取代苯的定位规则 1、两个取代基定位方向一致时、两个取代基定位方向一致时空间位阻空间位阻（1）原取代基同类型）原取代基同类型（2）原取代基不同类型）原取代基不同类型再引入基团进入指向位置再引入基团进入指向位置第71页，讲稿共109张，创作于星期三（1）原基团是同类，）原基团是同类，以强者为主以强者为主。差别不大时，得混合物；差别不大时，得
25、混合物；2、两取代基定位方向不一致时、两取代基定位方向不一致时（2）原基团不同类时，以）原基团不同类时，以邻对位取代基为主邻对位取代基为主。得混合物得混合物第72页，讲稿共109张，创作于星期三1、预测主要产物、预测主要产物（六）（六）定位规则在有机合成上的应用定位规则在有机合成上的应用练习：请预测下列化合物亲电取代反应的主要产物练习：请预测下列化合物亲电取代反应的主要产物第73页，讲稿共109张，创作于星期三2、选择合理的合成路线、选择合理的合成路线进入基团先后顺序进入基团先后顺序先硝化先硝化 后氯化后氯化先氯化先氯化 后硝化后硝化 例例1例例2先氯化先氯化 再磺化再磺化 后硝化后硝化 第7
26、4页，讲稿共109张，创作于星期三转换基团时机转换基团时机CH3COOHCOOHNO2NO2先氧化先氧化 后硝化后硝化先硝化先硝化 后氧化后氧化 例例3第75页，讲稿共109张，创作于星期三例例4直接硝化存在问题：直接硝化存在问题：(1)苯胺易被硝酸氧化苯胺易被硝酸氧化(2)苯环钝化苯环钝化.第76页，讲稿共109张，创作于星期三思考：思考：思考：思考：注意注意（1）遇到）遇到-NH2要先保护（乙酰化）；要先保护（乙酰化）；（2）欲合成邻位产物，要先保护对位（磺化）。）欲合成邻位产物，要先保护对位（磺化）。第77页，讲稿共109张，创作于星期三R邻位%对位%间位%CH358.4537.154.
27、40C2H54548.56.5CH(CH3)23062.37.7C(CH3)315.872.711.5（六）空间效应对基团定位的影响（六）空间效应对基团定位的影响体体积积增增大大原取代基体积增大，对位产物增多原取代基体积增大，对位产物增多 原取代基大小的影响原取代基大小的影响第78页，讲稿共109张，创作于星期三原有基团和新引入取代基都很大时，空间效应更明显。原有基团和新引入取代基都很大时，空间效应更明显。新导入取代基大小影响新导入取代基大小影响0%100%87.2%12.8%61%39%引入取代基增大，对位产物增多引入取代基增大，对位产物增多第79页，讲稿共109张，创作于星期三（七）（七）
28、新导入基团的影响（了解）新导入基团的影响（了解）铊化物可转变成铊化物可转变成OH、I等等第80页，讲稿共109张，创作于星期三四、氧化反应四、氧化反应1、环的氧化：强氧化剂环的氧化：强氧化剂氧化剂的强弱氧化剂的强弱 温和氧化剂：温和氧化剂：CrO3 +Ac2O，MnO2 强氧化剂：强氧化剂：K2Cr2O7-H2SO4,KMnO4-H2O,KMnO4-H2SO4-H2O 更强氧化剂：更强氧化剂：V2O5第81页，讲稿共109张，创作于星期三2、侧链的氧化、侧链的氧化不论侧链有多长，总是不论侧链有多长，总是-H反应生成苯甲酸反应生成苯甲酸若无若无-H，一般不发，一般不发生氧化生氧化练习：以甲苯为原
29、料，制备练习：以甲苯为原料，制备o-、p-、m-三种硝基苯甲酸。三种硝基苯甲酸。第82页，讲稿共109张，创作于星期三五、伯奇还原（五、伯奇还原（Brich）芳香化合物芳香化合物在在液氨液氨中用中用碱金属（碱金属（Li，Na）和乙醇）和乙醇还原还原成成1，4-环环己二烯己二烯化合物，该还原反应称为伯奇还原。化合物，该还原反应称为伯奇还原。第83页，讲稿共109张，创作于星期三1、反应机理（了解）、反应机理（了解）溶剂化电子溶剂化电子自由基负离子自由基负离子自由基自由基负离子负离子第84页，讲稿共109张，创作于星期三2、环上带有取代基时、环上带有取代基时有有给电子给电子取代基时，反应速率取代基
30、时，反应速率减慢减慢。有有吸电子吸电子取代基时，反应速率取代基时，反应速率加快加快。给电子基和给电子基和双键相连双键相连吸电子基连在饱吸电子基连在饱和碳原子上和碳原子上第85页，讲稿共109张，创作于星期三3、苯环侧链连有双键、苯环侧链连有双键（1）苯环与双键共轭）苯环与双键共轭（2）苯环与双键不共轭）苯环与双键不共轭第86页，讲稿共109张，创作于星期三六、苯的亲核取代六、苯的亲核取代反应历程：反应历程：加成加成清除清除1、硝基氯苯的亲核取代、硝基氯苯的亲核取代第87页，讲稿共109张，创作于星期三历程：历程：消除消除加成加成2、氯苯的取代、氯苯的取代第88页，讲稿共109张，创作于星期三第
31、89页，讲稿共109张，创作于星期三一、一、从煤焦油分离从煤焦油分离三、三、芳构化芳构化环烷烃或烷烃环烷烃或烷烃在铂等催化下脱氢在铂等催化下脱氢形成芳烃。形成芳烃。铂重整铂重整7.5 单环芳烃的来源（自学）单环芳烃的来源（自学）二、二、从石油裂解产品中分离从石油裂解产品中分离石油裂解制乙烯、丙烯时的副产品。石油裂解制乙烯、丙烯时的副产品。第90页，讲稿共109张，创作于星期三一、芳香性一、芳香性7.6 芳香性和休克尔规则芳香性和休克尔规则1、C/H比例高比例高，高度不饱和高度不饱和，但化学性质稳定，但化学性质稳定，易发生亲电易发生亲电取代取代而不易发生加成；而不易发生加成；2、键长接近平均化键
32、长接近平均化，具有平面和接近平面的，具有平面和接近平面的环状结构环状结构；3、电子离域产生稳定体系形成、电子离域产生稳定体系形成一一闭合的共轭体系闭合的共轭体系。单靠电子离域是否一定产生芳香性？单靠电子离域是否一定产生芳香性？有芳性的化合物一定要含有苯环吗？有芳性的化合物一定要含有苯环吗？不一定不一定!不一定不一定!第91页，讲稿共109张，创作于星期三二、二、Hckel 规则规则含有含有 4n+2(n=0,1,2.)个个 电子的单环的、平面的、封闭电子的单环的、平面的、封闭共轭多烯具有芳香性共轭多烯具有芳香性。2、稠环芳烃、稠环芳烃1、环中所有碳原子在一个平面，形成环状共轭体系。、环中所有碳
33、原子在一个平面，形成环状共轭体系。且当环中且当环中电子数电子数符和符和4n+2 时，此化合物具有芳香性。时，此化合物具有芳香性。休克尔规则也适用休克尔规则也适用第92页，讲稿共109张，创作于星期三本章重点本章重点1、苯环的结构与其特殊稳定性；、苯环的结构与其特殊稳定性；2、苯环上的亲电取代反应；、苯环上的亲电取代反应；3、苯环上亲电取代反应的定位规律；、苯环上亲电取代反应的定位规律；4、萘的结构与化学性质，定位规律在萘及其衍生、萘的结构与化学性质，定位规律在萘及其衍生物中的应用；物中的应用；5、Hckel规则与芳香性。规则与芳香性。第93页，讲稿共109张，创作于星期三第94页，讲稿共109
34、张，创作于星期三第95页，讲稿共109张，创作于星期三记忆方法：记忆方法：羧基、磺酸、酯，酰卤、酰胺、腈，醛基、酮基、醇羟基，酚、巯、氨基、炔、烯、（氢），烷氧基、烷基、卤素、硝基。第96页，讲稿共109张，创作于星期三邻二甲苯的IR第97页，讲稿共109张，创作于星期三间二甲苯的IR第98页，讲稿共109张，创作于星期三对二甲苯的IR第99页，讲稿共109张，创作于星期三甲苯的NMR第100页，讲稿共109张，创作于星期三异丙苯的NMR第101页，讲稿共109张，创作于星期三苯的结构苯的结构第102页，讲稿共109张，创作于星期三E.ErichArmandArthurJosephckel(1
35、896)，联邦德国物理化学家。1921年在P.德拜的指导下获博士学位。1937年任马尔堡大学理论物理学教授。休克尔主要从事结构化学和电化学方面的研究。1923年和德拜一起提出强电解质溶液理论，推导出强电解质当量电导的数学表达式；1931年提出了一种分子轨道的近似计算法（休克尔分子轨道法），主要用于电子体系；在30年代还对芳香烃的电子特性在理论上作出了解释，并总结出：环状共轭多烯化合物中电子数符合4n+2（n为1，2或3）者，具有芳香性。第103页，讲稿共109张，创作于星期三电子电子 3 4 6 7 有无有无 无无 无无 有有 无无芳香性芳香性 环丙烯环丙烯自由基自由基环丁二烯环丁二烯苯苯环庚
36、三烯环庚三烯自由基自由基分子轨道能级图分子轨道能级图休克尔休克尔(Hckel)规则的解释规则的解释第104页，讲稿共109张，创作于星期三 电子数为电子数为6,10 4n+2,正好填满正好填满m/2个成键轨道，能量最低个成键轨道，能量最低-“芳芳香性香性”。电子数为电子数为3,5,73,5,7，(4n+1)(4n+1)总有一个未成对（自由基）；总有一个未成对（自由基）；电子数为电子数为4,8,12(4n)4,8,12(4n)，还有两个电子在非键轨道上，还有两个电子在非键轨道上，各占一个轨道，自旋平行，各占一个轨道，自旋平行，(洪特规则洪特规则)双自由基双自由基极不稳定，极不稳定，电子的离域不但
37、没有使分子稳定化，反而大大提高能量电子的离域不但没有使分子稳定化，反而大大提高能量-“-“反芳香性反芳香性”；第105页，讲稿共109张，创作于星期三第106页，讲稿共109张，创作于星期三足球烯足球烯第107页，讲稿共109张，创作于星期三Robert F.Curl（美）（美）Smalley R.E.（美）（美）Kroto H.W.（英）（英）20世纪世纪60年代末至年代末至70年代初，日本和前苏联的科学家就各自独立的从理论上发现了年代初，日本和前苏联的科学家就各自独立的从理论上发现了C60合适合适的结构。的结构。1985，克罗托和斯莫利，柯尔（半导体团簇）合作在强烈的激光脉冲辐照下产生，克罗托和斯莫利，柯尔（半导体团簇）合作在强烈的激光脉冲辐照下产生的碳团簇中发现的碳团簇中发现C60。1990年，赫夫曼（美）和克雷奇默（德）实现了年，赫夫曼（美）和克雷奇默（德）实现了C60的商业化。的商业化。1996年克罗托、斯莫利和柯尔共享了诺贝尔化学奖。年克罗托、斯莫利和柯尔共享了诺贝尔化学奖。第108页，讲稿共109张，创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第109页，讲稿共109张，创作于星期三