第六章芳烃芳香性PPT讲稿.ppt

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1、第六章芳烃芳香性第1页，共107页，编辑于2022年，星期三芳香烃初期定义：笨及其含有笨环结构的化合物。芳香烃初期定义：笨及其含有笨环结构的化合物。新定义：具有新定义：具有特殊稳定性特殊稳定性的不饱和化合物。的不饱和化合物。结构特征结构特征：具有平面或接近平面的环状结构，键长趋于平：具有平面或接近平面的环状结构，键长趋于平均化，并有较高的均化，并有较高的C/H比值。比值。性质特征性质特征：芳环相当稳定，难于氧化和加成，易于发生亲：芳环相当稳定，难于氧化和加成，易于发生亲电取代反应，且具有特殊的光谱特征。电取代反应，且具有特殊的光谱特征。第2页，共107页，编辑于2022年，星期三主要内容主要内

2、容6.1 芳烃的构造异构和命名芳烃的构造异构和命名6.2 苯的结构和芳香性苯的结构和芳香性6.3 单环芳烃的来源单环芳烃的来源 6.4 单环芳烃的物理性质单环芳烃的物理性质6.5 苯环上的亲电取代反应及定位规律苯环上的亲电取代反应及定位规律6.6 苯及其衍生物的其它反应苯及其衍生物的其它反应 6.7 稠环芳烃稠环芳烃6.8 富勒烯富勒烯第3页，共107页，编辑于2022年，星期三6.1 芳烃的构造异构和命名芳烃的构造异构和命名一、芳烃的分类一、芳烃的分类二、芳烃的命名二、芳烃的命名第4页，共107页，编辑于2022年，星期三一、芳烃的分类一、芳烃的分类 1、单环芳烃、单环芳烃-RZ-R-CH-

3、联苯类联苯类多取代脂肪烃多取代脂肪烃稠环芳烃稠环芳烃2、多环芳烃、多环芳烃第5页，共107页，编辑于2022年，星期三3、非苯芳烃、非苯芳烃蒽蒽 菲菲环戊二烯负离子环戊二烯负离子+环庚三烯正离子环庚三烯正离子第6页，共107页，编辑于2022年，星期三二、芳烃的命名二、芳烃的命名1、稠环芳烃大多有专用名称，以俗名为主（包括其、稠环芳烃大多有专用名称，以俗名为主（包括其衍生物）。衍生物）。2、多环芳烃数量比较少，以俗名和衍生命名为主。、多环芳烃数量比较少，以俗名和衍生命名为主。3、单环芳烃是以苯环为母体，、单环芳烃是以苯环为母体，按照下列原则进行按照下列原则进行系统命名。系统命名。第7页，共10

4、7页，编辑于2022年，星期三单环芳烃的命名单环芳烃的命名ClCH3CH3-CH-CH3NO2ClNO2-CH3H3C-CH3CH3邻二甲苯邻二甲苯O-二甲苯二甲苯氯氯苯苯 甲甲苯苯 异丙异丙苯苯 硝基硝基苯苯3-硝基氯硝基氯苯苯间硝基氯苯间硝基氯苯m-硝基氯苯硝基氯苯1,4-二甲二甲苯苯对二甲苯对二甲苯p-二甲苯二甲苯1）以苯环为母体，其它看作取代基，命名时将取代）以苯环为母体，其它看作取代基，命名时将取代基的名称放在基的名称放在“苯苯”字前面，位次用阿拉伯数字字前面，位次用阿拉伯数字1、2、3或邻（或邻（o）、间（）、间（m）、对（）、对（p）表示，如：）表示，如：第8页，共107页，编辑

5、于2022年，星期三SO3H NH2CH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3苯苯磺酸磺酸 苯苯氨氨1,3,5-三甲苯三甲苯均均三甲苯三甲苯1,2,4-三甲苯三甲苯偏三甲苯偏三甲苯1,2,3-三甲苯三甲苯连三甲苯连三甲苯但应注意下列苯衍生物的命名但应注意下列苯衍生物的命名第9页，共107页，编辑于2022年，星期三CH3-CH2-CH-CH(CH3)2CH=CH2CH2-CH=CH2 2-甲基甲基-3-苯基戊烷苯基戊烷 苯乙烯苯乙烯 3-苯丙烯苯丙烯2)对于结构复杂或支链上有官能团的芳烃，可以支链对于结构复杂或支链上有官能团的芳烃，可以支链为母体，苯环为取代基。如为母体，苯环为取代

6、基。如:CH2CH21,2-二苯乙烷二苯乙烷第10页，共107页，编辑于2022年，星期三R CH2H3C3)含苯环基团含苯环基团苯苯基，表示为基，表示为-ph或或-芳基，表示为芳基，表示为-Ar 苄基苄基对甲苯基对甲苯基第11页，共107页，编辑于2022年，星期三6.2 苯的结构和芳香性苯的结构和芳香性1、苯的经典结构、苯的经典结构凯库勒式凯库勒式2、苯的现代结构模型、苯的现代结构模型3、休克尔规则、休克尔规则 第12页，共107页，编辑于2022年，星期三1、苯的经典结构、苯的经典结构-Kekule式式十九世纪初在储运煤气的桶中发现一种油状物。十九世纪初在储运煤气的桶中发现一种油状物。1

7、825年法拉第年法拉第(M.Faraday)测定苯的经验式为测定苯的经验式为CH。1833年年Mitsherlich确定苯的分子式为确定苯的分子式为C6H6。此后，对苯的物理性质和化学性质进行了充分研究，发现此后，对苯的物理性质和化学性质进行了充分研究，发现苯具有高度不饱和性，而又具有很高的稳定性，苯具有高度不饱和性，而又具有很高的稳定性，不容易与不容易与强酸、强减、强氧化剂反应，也不容易发生加成反应，却容强酸、强减、强氧化剂反应，也不容易发生加成反应，却容易发生亲电取代反应，将这种性质叫易发生亲电取代反应，将这种性质叫芳香性芳香性。第13页，共107页，编辑于2022年，星期三进一步研究表明

8、苯的一取代物只有一种，二取代物进一步研究表明苯的一取代物只有一种，二取代物有三种，三取代物也有三种。有三种，三取代物也有三种。C6H5Br +Br2 C6H4Br2 +HBrFeBr3C6H6 +Br2 C6H5Br +HBrFeBr3C6H4Br2 +Br2 C6H3Br3 +HBrFeBr3一种一种三种三种三种三种一取代一取代三取代三取代二取代二取代第14页，共107页，编辑于2022年，星期三苯具有怎样的结构呢？苯具有怎样的结构呢？1865年，年，Kekule提出苯是环状结构，为了保持碳的四价，提出苯是环状结构，为了保持碳的四价，他在环内加上三个双键，这就是他在环内加上三个双键，这就是K

9、ekule式式。CHCHHCHCCHCH简写为简写为第15页，共107页，编辑于2022年，星期三 Kekule式式很好地说明了很好地说明了6个个H是等同的，解释了一取代物是等同的，解释了一取代物只有一种。为了解释二取代物、三取代物有三种，只有一种。为了解释二取代物、三取代物有三种，Kekule认为三个单键和三个双键在不停地互变，即：认为三个单键和三个双键在不停地互变，即：Kekule式就是环己三烯，对苯的其它性质也无法解释。如式就是环己三烯，对苯的其它性质也无法解释。如氢化热氢化热:第16页，共107页，编辑于2022年，星期三 H=-208.5KJ/molH2-H2 H=-23KJ/mol

10、苯氢化苯氢化:1,3-环己二环己二烯脱氢烯脱氢:H2CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 C6H14 H=-337.0KJ/mol H=-119.5KJ/molH2第17页，共107页，编辑于2022年，星期三直到直到20世纪初，分子轨道理论出现才得到合世纪初，分子轨道理论出现才得到合理的解释。理的解释。苯的氢化热比环己烯的三倍小苯的氢化热比环己烯的三倍小:119.5x3-208.5=150.0KJ/mol 苯分子比设想的苯分子比设想的1,3,5-环己三烯要稳定环己三烯要稳定150kJ/mol，通常，通常将将150kJ/mol称苯分子的离域能称苯分子的离域能(共轭能共轭能)。Kekule 式

11、也不能解释苯分子中碳碳键长的平均化式也不能解释苯分子中碳碳键长的平均化(0.139nm)，即比碳碳双键长，又比碳碳单键短。，即比碳碳双键长，又比碳碳单键短。第18页，共107页，编辑于2022年，星期三2、苯的现代结构模型、苯的现代结构模型价键理论模型价键理论模型分子轨道理论模型分子轨道理论模型共振理论模型共振理论模型 第19页，共107页，编辑于2022年，星期三价键理论模型价键理论模型 每个每个C都以都以SP2杂化，以杂化，以 键形成六元环。每个键形成六元环。每个C的的P轨轨道相互平行，又形成了道相互平行，又形成了 66的环状共轭体系。由于的环状共轭体系。由于6个个C和和6个个H的环境都完

12、全相同，而且处在同一平面，的环境都完全相同，而且处在同一平面，6个个C之之间没有单、双键之分。间没有单、双键之分。C-C键长都为键长都为0.139nm，小于单键、，小于单键、大于双键。大于双键。C-H键长都是键长都是0.108nm，键角都是，键角都是1200。六个。六个P电子形成了电子形成了环状的电子云环状的电子云，象面包圈一样分布在环平面，象面包圈一样分布在环平面上下两侧，使其上下两侧，使其容易受亲电试剂的进攻。容易受亲电试剂的进攻。第20页，共107页，编辑于2022年，星期三形成共轭体系，键长平均化，分子稳定。形成共轭体系，键长平均化，分子稳定。第21页，共107页，编辑于2022年，星

13、期三分子轨道理论分子轨道理论 Csp2,6个均等个均等C-C 键和键和C-H 键，键角均键，键角均为为 120o（骨架结构）（骨架结构）6个个P轨道形成轨道形成6个个环闭环闭 分子轨道。闭合分子轨道。闭合大大 键，键，电子云电子云 高度离域，高度离域，体系能量降低，稳定，键长平均化。体系能量降低，稳定，键长平均化。第22页，共107页，编辑于2022年，星期三与三个孤立的双键相比能量降低：与三个孤立的双键相比能量降低：4(+)+2(+2)3(2+2 )=2 =150.0KJ/mol因此非常稳定，将其称为因此非常稳定，将其称为共振能共振能或或离域能离域能。2 +2 6个个P轨道进行线性组合形成轨

14、道进行线性组合形成6个分子轨道个分子轨道。能级如。能级如图：图：第23页，共107页，编辑于2022年，星期三E+2 +-2 1 6 5 4 3 2第24页，共107页，编辑于2022年，星期三苯的闭合苯的闭合共轭共轭体系非常稳定。体系非常稳定。加成反应，加成反应，闭合闭合共轭共轭体系体系破坏，难以发生。取代不破坏此破坏，难以发生。取代不破坏此稳定结构，且由于稳定结构，且由于离域离域 电子的流动性较大，向亲电试剂提供电子，易发生取电子的流动性较大，向亲电试剂提供电子，易发生取代反应。代反应。用下式表示苯分子结构：第25页，共107页，编辑于2022年，星期三问题：问题：（1）该表示方式不同于有

15、机化学中习惯使用的价键结构式。）该表示方式不同于有机化学中习惯使用的价键结构式。（2）该法强调苯分子中）该法强调苯分子中 电子云的平均分布，但没有说电子云的平均分布，但没有说明明 电子的数目，用于其他芳环易产生误解。如：电子的数目，用于其他芳环易产生误解。如：第26页，共107页，编辑于2022年，星期三共振理论共振理论经典结构（价键结构）的叠加或共振形成共振杂化体表示真实经典结构（价键结构）的叠加或共振形成共振杂化体表示真实结构。参与结构组成的价键结构称极限结构、共振结构。结构。参与结构组成的价键结构称极限结构、共振结构。极限结构之间的共振，共同组成共振杂化体。极限结构之间的共振，共同组成共

16、振杂化体。两个等同的极限结构对苯的贡献相同，两个等同的极限结构对苯的贡献相同，C-C键长平均化和键长平均化和电子云的电子云的均匀分布，使均匀分布，使苯环相当稳定。加成反应破坏极限结构的共振，使苯环相当稳定。加成反应破坏极限结构的共振，使稳定的苯转变为不稳定的稳定的苯转变为不稳定的1,3-环己二烯，难以进行；环己二烯，难以进行；电子云有电子云有利于亲电试剂的进攻，取代不会利于亲电试剂的进攻，取代不会破坏极限结构的共振，易于进行。破坏极限结构的共振，易于进行。第27页，共107页，编辑于2022年，星期三它是共振式的简写，已无单、双键的概念它是共振式的简写，已无单、双键的概念它强调它强调 电子云的

17、平均分配和形成一个离域体电子云的平均分配和形成一个离域体系系苯还存在其它共振式，因而比较稳定，苯还存在其它共振式，因而比较稳定，苯的现代结构表达式两种共用苯的现代结构表达式两种共用第28页，共107页，编辑于2022年，星期三3、休克尔规则、休克尔规则休克尔通过研究、计算得出，对于休克尔通过研究、计算得出，对于环状环状的的共轭体系共轭体系，当，当共轭电子数共轭电子数为为4n+2(n=0,1,2,3)时都具有芳香性，称为时都具有芳香性，称为休克尔规则休克尔规则。如：。如：电子数电子数 2 6 6 10 电子数电子数 10 14 14 第29页，共107页，编辑于2022年，星期三下列体系具有芳香

18、性吗？下列体系具有芳香性吗？-CH=CH-第30页，共107页，编辑于2022年，星期三芳香化合物应是环状的，电子是高度离域的，因此，要芳香化合物应是环状的，电子是高度离域的，因此，要求分子必须是平面的求分子必须是平面的(组成环的碳原子共平面组成环的碳原子共平面)且必须使且必须使 电子总数满足电子总数满足4n+2(n=0，1，2，)。芳香性化合物的结构共性：芳香性化合物的结构共性：第31页，共107页，编辑于2022年，星期三6.3 单环芳烃的来源单环芳烃的来源 馏分名称馏分名称 沸点范围沸点范围 0C 所含主要成份所含主要成份 轻轻 油油 +C 是拉电子基团。是拉电子基团。在形成在形成 中间

19、体之后中间体之后I +C 是给电子基团。是给电子基团。第67页，共107页，编辑于2022年，星期三（二）定位规律的理论解释（二）定位规律的理论解释反应的活性取决于形成反应的活性取决于形成 中间体之前芳环的电子云密度中间体之前芳环的电子云密度定位规律取决于形成的定位规律取决于形成的 中间体的稳定性。中间体的稳定性。+第68页，共107页，编辑于2022年，星期三讨论：1、若、若A是是给电子给电子基团，使芳环基团，使芳环活化活化，形成，形成 中间体的速度加快。中间体的速度加快。若若B加在加在A的邻对的邻对位上，位上，A可以有效中和部分正电荷，使可以有效中和部分正电荷，使 中间体中间体更加稳定，更

20、加稳定，活化能降低活化能降低。而。而B加在加在间位间位上，上，A不能有效中和部分不能有效中和部分正电荷。正电荷。2、若、若A是是拉电子拉电子基团，使芳环基团，使芳环钝化钝化，形成，形成 中间体的速度减慢。中间体的速度减慢。若若B加在加在A的邻对的邻对位上，位上，A使使 中间体更加不稳定，中间体更加不稳定，活化能升高活化能升高。而而B加在间位上，加在间位上，A的拉电子效应相对不能有效体现，活化能也的拉电子效应相对不能有效体现，活化能也就不能有效升高。就不能有效升高。第69页，共107页，编辑于2022年，星期三1、A是是给电子给电子基团，使芳环基团，使芳环的的邻对间邻对间位都位都活活化，化，而而

21、邻邻位上位上活化幅活化幅度较大。度较大。而间位上而间位上活化幅度较小。活化幅度较小。2、A是是拉电子拉电子基团，使芳环基团，使芳环的的邻对间邻对间位都位都钝钝化，化，而而邻对邻对位上位上钝化钝化幅度较大。幅度较大。而间位上而间位上钝化幅度较小。钝化幅度较小。苯苯甲苯间位甲苯间位甲苯邻对位甲苯邻对位甲苯的硝化甲苯的硝化硝基苯的硝化硝基苯的硝化苯苯硝基苯间位硝基苯间位硝基苯邻对位硝基苯邻对位第70页，共107页，编辑于2022年，星期三量子力学计算甲苯与硝基苯分子中各碳原子的电荷密度：量子力学计算甲苯与硝基苯分子中各碳原子的电荷密度：-0.0170-0.01CH3000000+0.260+0.27

22、4NO2+0.192第71页，共107页，编辑于2022年，星期三定位规律的应用定位规律的应用主要两方面：一是可以准确地预测芳香取代反应的主要产主要两方面：一是可以准确地预测芳香取代反应的主要产物；二是选择适当的合成路线。如：物；二是选择适当的合成路线。如：CH3NO2COOH？注意：很强的活化基团（如注意：很强的活化基团（如-NH2、-OH），往往产生不希望的反应，），往往产生不希望的反应，如用如用HNO3硝化苯胺时，结果苯环被氧化而破坏。因此必须把硝化苯胺时，结果苯环被氧化而破坏。因此必须把-NH2转化成中等活性的基团。转化成中等活性的基团。第72页，共107页，编辑于2022年，星期三（

23、三）二取代苯的定位规律三）二取代苯的定位规律1、两个取代基定位作用一致，如：、两个取代基定位作用一致，如：Cl-Cl-CH3CH3O-NO2HOOC-NO2 CH3-2、两个取代基定位作用不一致时，有两种情况：、两个取代基定位作用不一致时，有两种情况：1）两个取代基属同一类，由较强定位基团决定。）两个取代基属同一类，由较强定位基团决定。第73页，共107页，编辑于2022年，星期三 2）两个取代基不属同一类，由活化基团定位。）两个取代基不属同一类，由活化基团定位。NHCOCH3NO2第74页，共107页，编辑于2022年，星期三6.6 苯及其衍生物的其它反应苯及其衍生物的其它反应一、侧链的反应

24、一、侧链的反应二、芳环的反应二、芳环的反应 第75页，共107页，编辑于2022年，星期三一、侧链的反应一、侧链的反应 1、卤化（、卤化（H的卤化）的卤化）略略2、氧化、氧化Na2Cr2O7H2SO4NO2CH3NO2COOH-CH2CH3KMnO4H2SO4-COOH第76页，共107页，编辑于2022年，星期三如果侧链没有如果侧链没有 H，则难以氧化，如，则难以氧化，如 Ph-C(CH3)3 不能氧化。不能氧化。常用的氧化剂有：常用的氧化剂有：K2Cr2O7+H2SO4，KMnO4，HNO3，CrO3+HOAc等。等。稀稀HNO3在温度不高的条件下可以使一个烷基氧化，两烷基长度不在温度不高

25、的条件下可以使一个烷基氧化，两烷基长度不等时，通常是长的带支链的烷基首先被氧化。等时，通常是长的带支链的烷基首先被氧化。稀稀HNO3CH3COOHCH(CH3)2CH3第77页，共107页，编辑于2022年，星期三若用较缓和的氧化剂或用空气氧化，侧链可被氧化为醇、醛或若用较缓和的氧化剂或用空气氧化，侧链可被氧化为醇、醛或酮。如：酮。如：Ph-CH3MnO2,65%H2SO440CPh-CHO第78页，共107页，编辑于2022年，星期三二、芳环的反应二、芳环的反应1、加成反应、加成反应 1）催化加氢）催化加氢 R-R-Ni,180-210C2.8MPa+3H2 +3Cl2 光光一般不加成，在特

26、殊条件下可加成。一般不加成，在特殊条件下可加成。该反应为自由基历程该反应为自由基历程2)加卤素加卤素ClClClClCl-Cl第79页，共107页，编辑于2022年，星期三C=OC=OOCHCHV2O5400-500C+O2 n nAlCl3,CuCl235-50C3、聚合、聚合2、氧化、氧化工业上制备顺丁烯二酸酐的方法之一工业上制备顺丁烯二酸酐的方法之一第80页，共107页，编辑于2022年，星期三6.7 稠环芳烃稠环芳烃常见的稠环芳烃常见的稠环芳烃(红线内的是致癌烃红线内的是致癌烃)H3C萘萘 蒽蒽 菲菲屈屈芘芘1,2-苯并蒽苯并蒽 2-甲基甲基-3,4-苯并菲苯并菲 3,4-苯并芘苯并芘

27、第81页，共107页，编辑于2022年，星期三一、萘二、蒽三、菲 主要稠环芳烃主要稠环芳烃第82页，共107页，编辑于2022年，星期三一、萘一、萘 萘的结构萘的结构萘的分子式为萘的分子式为C10H8。与苯相似，具有平面结构；与苯不同，。与苯相似，具有平面结构；与苯不同，萘分子中键长并不完全相等。萘分子中键长并不完全相等。0.139nm0.142nm 0.136nm0.140nm 形成环闭的共轭体系，具有芳香性，离域能约为形成环闭的共轭体系，具有芳香性，离域能约为254.98kJ/mol，比较稳定。但其芳香性比苯差。，比较稳定。但其芳香性比苯差。第83页，共107页，编辑于2022年，星期三萘

28、环中的萘环中的8个个H根据环境的不根据环境的不同分两类同分两类1,4,5,8为为 位；位；2,3,6,7为为 位。位。两个芳环的相两个芳环的相互活化互活化,使得萘比苯的活性高使得萘比苯的活性高,而且而且 位比位比 位活泼。位活泼。第84页，共107页，编辑于2022年，星期三萘的反应萘的反应(一)萘的亲电取代反应(二)萘的还原(三)萘的氧化第85页，共107页，编辑于2022年，星期三(一一)萘的亲电取代反应萘的亲电取代反应1、卤化、卤化 Cl FeCl3 100-110 C+Cl295%比苯容易发生亲电取代，取代基主要进入比苯容易发生亲电取代，取代基主要进入 位。位。Br CCl4+Br2溴

29、代可不用催化剂溴代可不用催化剂第86页，共107页，编辑于2022年，星期三2、硝化、硝化NO2 80%H2SO4 室温室温+HNO360%HNO3，从反应条，从反应条件看，萘比苯易于硝化。件看，萘比苯易于硝化。3、磺化、磺化 SO3HSO3H96%85%165 C 165 C 动力学控制动力学控制热力学控制热力学控制 60 C+H2SO4磺化磺化反应可逆反应可逆第87页，共107页，编辑于2022年，星期三-萘磺酸的稳定性比萘磺酸的稳定性比-萘磺酸高，这是因为磺酸基的体积较大，萘磺酸高，这是因为磺酸基的体积较大，处于处于8位氢原子的范氏半径之内，由于空间位阻作用，使位氢原子的范氏半径之内，由

30、于空间位阻作用，使-萘磺萘磺酸的稳定性较差。酸的稳定性较差。HSO3HHSO3HH位阻大位阻大位阻小位阻小第88页，共107页，编辑于2022年，星期三4、付克反应、付克反应 +75%90%AlCl3CS2FeCl3 -NO2在极性溶剂中，主要产物是在极性溶剂中，主要产物是-异构体，可能是由于酰氯、异构体，可能是由于酰氯、AlCl3与溶剂形成较大体积的络合物，使其不易进攻与溶剂形成较大体积的络合物，使其不易进攻-位，此乃空间位，此乃空间位阻所致。位阻所致。C-CH3OCH3-C-ClOC-CH3O第89页，共107页，编辑于2022年，星期三CH2COOH FeCl3,KBr 200-218

31、C+Cl-CH2COOH由于萘较活泼，其烷基化反应易产生多烷基化产物，且反应过程由于萘较活泼，其烷基化反应易产生多烷基化产物，且反应过程中萘环易破坏，所以无实用意义。而在萘的中萘环易破坏，所以无实用意义。而在萘的-位引入羧甲基有实位引入羧甲基有实用价值。如：用价值。如：第90页，共107页，编辑于2022年，星期三讨论：讨论：后者的共振式中只有一个保持芳香结构，能量较前者高。后者的共振式中只有一个保持芳香结构，能量较前者高。(1)萘的萘的 位比位比 位活泼，在于生成的中间体不同，位活泼，在于生成的中间体不同，进攻进攻 位位:进攻进攻 位位:第91页，共107页，编辑于2022年，星期三（2）萘

32、的定位规律）萘的定位规律OHSO3HOH H2SO4 SO3HOH+(主主)1）第一个基团为活化基团，在）第一个基团为活化基团，在 位上，第二个基团主要在同环的位上，第二个基团主要在同环的另一另一 位上；在位上；在 位上时，第二个基团主要进入与它相邻的位上时，第二个基团主要进入与它相邻的 位。位。HNO3,HOAcNHCOCH3NO2NHCOCH3第92页，共107页，编辑于2022年，星期三NO2NO2NO2NO2NO2HNO3,H2SO4+2）第一个基团是钝化基团，不论在）第一个基团是钝化基团，不论在 或或 位上，第二个基团主要在另位上，第二个基团主要在另一个环的一个环的 位上。如：位上。

33、如：NO2NO2O2NNO2NO2HNO3,H2SO4+第93页，共107页，编辑于2022年，星期三萘环的定位比苯环要复杂，受第一个基团和萘环的定位比苯环要复杂，受第一个基团和 或或 位的双重定位，位的双重定位，因此也有一些例外，如：因此也有一些例外，如：CH3CH3HO3S92%H2SO4第94页，共107页，编辑于2022年，星期三(二二)萘的还原萘的还原 Na,CH3CH2OHH2,Pd-C,加压加压H2,Pt-C,加压加压 或或H2,Rh1,4-二氢萘二氢萘1,2-二氢萘二氢萘四氢萘四氢萘反十氢萘反十氢萘 25 顺十氢萘顺十氢萘 75 加热加热+第95页，共107页，编辑于2022年

34、，星期三(三三)萘的氧化萘的氧化 CrO3,CH3COOH15 C OO+O2V2O5-K2SO4385-390 C OOO萘比苯易氧化萘比苯易氧化工业上制备邻苯二甲酸酐的方法之一工业上制备邻苯二甲酸酐的方法之一第96页，共107页，编辑于2022年，星期三由于萘容易氧化，一般不能用氧化侧链的方法制备萘甲酸：由于萘容易氧化，一般不能用氧化侧链的方法制备萘甲酸：氧化氧化CH3COOH第97页，共107页，编辑于2022年，星期三二、蒽二、蒽 蒽比苯更容易发生化学反应。蒽比苯更容易发生化学反应。位位最活泼最活泼,反应一般发生在这个位置上。反应一般发生在这个位置上。随着稠合环数目的增加，每个环随着稠

35、合环数目的增加，每个环的共振能数值下降，稳定性也下降，的共振能数值下降，稳定性也下降，反应活性增加。反应活性增加。苯苯 萘萘 蒽蒽共振能共振能(KJ/mol)152 255 351每个环共振能每个环共振能 152 128 1171、蒽的加成反应、蒽的加成反应2、蒽的氧化反应、蒽的氧化反应3、付克反应、付克反应第98页，共107页，编辑于2022年，星期三1、蒽的加成反应、蒽的加成反应 亚铬酸铜亚铬酸铜+H2HHHHCCl4,0 C+Br2HHBrBr这样生成两个完整的苯环比一个萘环稳定这样生成两个完整的苯环比一个萘环稳定第99页，共107页，编辑于2022年，星期三2、蒽的氧化反应、蒽的氧化反

36、应K2Cr2O7,H2SO4OO发烟硫酸发烟硫酸,加热加热OOSO3HOO-蒽醌磺酸是重要的染料中间体蒽醌磺酸是重要的染料中间体第100页，共107页，编辑于2022年，星期三3 付克反应付克反应 OOOOOO+第101页，共107页，编辑于2022年，星期三三、菲三、菲 9,10-菲醌菲醌CrO3,CH3COOHOO菲与蒽相似反应主要发生在菲与蒽相似反应主要发生在9，10位上位上9,10-菲醌是一种农药菲醌是一种农药,菲的加成反应于蒽类似。菲的加成反应于蒽类似。第102页，共107页，编辑于2022年，星期三6.8 富勒烯富勒烯 富勒烯富勒烯（Fullerene)是分别由是分别由50个碳、个

37、碳、60个碳、个碳、70个个碳碳(分别记为分别记为C50,C60,C70)组成的一类笼状化合物的总称，组成的一类笼状化合物的总称，是碳的又一同素异形体。是碳的又一同素异形体。金刚石金刚石 SP3 石墨石墨 SP2 富勒烯富勒烯 SP?烷烃烷烃 烯烃烯烃 炔烃炔烃？(曾经有人推断过自然界有同素异形体金刚石、石墨，曾经有人推断过自然界有同素异形体金刚石、石墨，必然还有以必然还有以SP杂化的另一同素异形体，现在发现的富杂化的另一同素异形体，现在发现的富勒烯在组成上类似于聚乙炔，认为是对应于炔烃的同勒烯在组成上类似于聚乙炔，认为是对应于炔烃的同素异形体）。素异形体）。第103页，共107页，编辑于20

38、22年，星期三1985年英国的年英国的Kroto等人研究激光蒸发石墨时发现了富勒烯，获得了等人研究激光蒸发石墨时发现了富勒烯，获得了1996年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。1990年年Krtschmer在实验室里常量制备、分离、提纯了在实验室里常量制备、分离、提纯了C60、C70。可。可使使C60的纯度达的纯度达99.9。最稳定、研究最多的是最稳定、研究最多的是C60，它是，它是由由12个五边形，个五边形，20个六边形组成个六边形组成的的32面体。其结构酷似美国设计师面体。其结构酷似美国设计师Richard Buckminster Fuller设计的蒙特设计的蒙特利尔世界博览会网格球体建筑而命

39、名利尔世界博览会网格球体建筑而命名富勒烯富勒烯，又因形似足球又称为，又因形似足球又称为足球烯足球烯。第104页，共107页，编辑于2022年，星期三C60中的中的C以以SP2（或近似）杂化，彼此形成离域大（或近似）杂化，彼此形成离域大 键，因而键，因而C60具有具有芳芳香性香性。它的密度为。它的密度为1.7gcm-1比金刚石、石墨都轻。在己烷、苯、甲比金刚石、石墨都轻。在己烷、苯、甲苯等非极性溶剂中有一定的溶解度。苯等非极性溶剂中有一定的溶解度。它可发生许多化学反应如：它可发生许多化学反应如：加氢、氧化、亲电加成、亲加氢、氧化、亲电加成、亲 核加成、自由基加成、与金核加成、自由基加成、与金属反

40、应等。属反应等。有关富勒烯性质和应用环在有关富勒烯性质和应用环在研究中。研究中。第105页，共107页，编辑于2022年，星期三主要官能团的优先次序主要官能团的优先次序羧基、磺酸基、酰氯、酰胺、氰、醛、酮、羧基、磺酸基、酰氯、酰胺、氰、醛、酮、醇、酚、硫醇、胺、炔烃、烯烃、醚、卤化醇、酚、硫醇、胺、炔烃、烯烃、醚、卤化物、硝基化合物。物、硝基化合物。第106页，共107页，编辑于2022年，星期三作业：作业：P140 3.(2)(3)(5)(6)5.(1)(2)(4)(5)(8)(10)6.(1)(3)7.9.(1)(2)(5)14.P1573.5.7.第107页，共107页，编辑于2022年，星期三