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芳香烃 亲电取代反应性质

芳香族亲电取代反应的研究

芳香族亲电取代反应的研究 摘要:总结了芳香族亲电取代反应的过程,并对其反应机理进行深入的探讨,对典型的 芳香族亲电取代反应进行了归纳,同时讨论了芳香族化合物的结构和性能的关系。 关键词:亲电取代;反应机理 1芳香族亲电取代反应总论 苯的芳香性结构决定了苯的稳定性。苯环上的:电子为芳香取代反应供给了电子,很多亲电试剂能与之反应,其范围远比烯、炔加成反应广泛。可以用一个统一的反应机理来解释这些取代反应,虽然反应的动力学、自由能—反应曲线对每一种亲电试剂来说可以是不一样的,但若干中间步骤基本上是相似的,这就允许用一个亲电试剂E+做为总的代表反应的一个组成部分,芳环的二体系也参加到反应中去,可以中间体或过渡态的形式出现,有时是一种Π络合物,但它很快转变为。δ络合物,后者以环上的某一个碳与亲电试剂结合,这个碳也就是取代反应发生的位置。δ和Π二络合物的形成和解体是可逆的,从络合物上退减后才得到稳定的芳香体系,究竟退减是H还是E,要看哪一个易于被排除,对大多数取代反应来说,退减一个质子容易的话,这一取代反应是不可逆的,但在某些条件下,如果亲电取代基团是可以被H所排除的,这个反应就是可逆的。δ络合物是反应活性和定位的关键。硝化反应作为不可逆亲电取代反应的代表,已经证明过亲电试剂是硝基正离子NO2十,从硝酸离解出NO2十是决定性的步骤。动力学研究发现有两种速度规律,对于相对不活泼的芳香底物,速度是二级的,硝化试剂一级,芳香化合物也是一级,这相当于亲电试剂和芳香底物的相互结合成为速度最慢步骤.对比较活泼的芳香底物,这一步快于硝基正离子的生成速度,于是速度式中没有芳香化合物浓度一项,在这种情况下,各类芳香性化合物的硝化反应速度相等,都取决于硝酸浓度一项。通常在芳香取代反应中亲电试剂的活性是很大的,所得中间体也很活泼,生成亲电试剂的过程可能是决定反应速度的一步,但也不一定具有决定性的作用。 1.1、反应机理 1.芳环亲电取代反应的一般机理 1.2下列为常见的亲电试剂及其发生的形式:

11.苯与芳香烃 芳香烃亲电取代

Benzene and aromatics aromatic electrophilic substitution reactions 芳香烃的物理性质 溶于大部分有机溶剂,不溶于水。对称构型有利于mp的提升。 芳香烃的加成反应 菲,蒽的氧化反应:9,10位优先被加成。 芳香烃的还原反应 Birch还原:苯环被还原为1,4 —环己二烯类化合物。另外,与苯环共轭的双键先于苯环大π键参与Birch还原。 芳香烃的氢化还原:菲,蒽的还原H2加成反应首先在9,10位发生。 芳香烃的氧化反应 1.苯的氧化反应:烷基取代的苯易被氧化,而且取代烷基无论有多长,只要与苯环相连的C上有H,那么就会被氧化为羧基。较长的碳链优先被氧化。换一种情况:与苯环连接的是三级碳原子或者极其稳定的基团,那么在强烈的氧化环境下,苯环优先被氧化。 2.萘的氧化反应:有取代基的情况:如果取代基为活化基团,那么同环被氧化。如果是钝化基团,那么异环被氧化。 3.菲,蒽的氧化反应:9,10位优先被氧化。 苯环上的芳香亲电取代反应 芳香亲核取代反应的定义:亲电试剂首先对芳香烃进行加成,然后再脱去H的一个取代反应。 取代基的定位效应:书本上对此类反应的定位效应的推论依据是中间过渡态粒子的稳定性,中间过渡态粒子越是稳定,则此条途径所占比例越是高!过渡态粒子的稳定性的判断方法是根据共振式中所占有稳定结构的情况个数而定的。显然,这样的判断是不精确的,只能得出大概的一个结果。 硝化反应:硝酰正离子对苯环进行芳香亲核取代反应。硝酰正离子的生成:浓硫酸与浓硝酸互相混合,浓硫酸脱去硝酸分子OH—,然后得到NO2+。 卤化反应:在Lewis酸的催化作用下,卤素解离成正离子和负离子,正离子参与亲电取代。 1.氯化,溴化:三氯化铁催化,加热即可。 2.碘化:二(三氟乙酸)芳基铊与碘化钾溶液反应。 3.氟化:Schiemann反应制取。芳香重氮盐与氟硼酸反应生成氟硼酸盐,加热后得到氮气,三氟化硼,还有我们想要的氟化芳香烃。 磺化反应:发烟硫酸和浓硫酸可以作为磺化反应的试剂。本反应是可逆的。 F-C烷基化反应:可逆程度大,中间的碳正离子可以重排。 对于卤化烃,烯烃,仅仅需要催化量的催化剂。 对于醇类,环氧乙烷则需要一倍以上的量。 F-C酰基化反应:羰基与AlCl3络合,反应时应该考虑这点,催化剂的催化的量只需要一点儿。本反应可逆程度极小,配合Clemmensen还原反应,可以做到和烷基化一样的效果:在苯环上添加碳链。 Addition:间位定位基使得F-C烷基化,酰基化不易发生。 氯甲基化&&Gattermann-Koch反应 氯甲基化:HCl和甲醛作用,得到氯化羟甲基鎓,参与亲电加成,在脱去质子得到氯甲基化产物。

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 基本概念:定位基:在进行亲电取代反应时,苯环上原有取代基,不仅影响着苯环的取代反应活性,同时决定着第二个取代基进入苯环的位置,即决定取代反应的位置。原有取代基称做定位基。 一、两类定位基 在一元取代苯的亲电取代反应中,新进入的取代基可以取代定位基的邻、间、对位上的氢原子,生成三种异构体。如果定位基没有影响,生成的产物是三种异构体的混合物,其中邻位取代物40%(2/5)、间位取代物40%(2/5)和对位取代物20%(1/5)。实际上只有一种或二种主要产物。例如各种一元取代苯进行硝化反应,得到下表所示的结果: 排在苯前面的取代硝化产物主要是邻位和对位取代物,除卤苯外,其它取代苯硝化速率都比苯快;排在苯后面取代硝化产物主要是间位取代物,硝化速率比苯慢得多。归纳大量实验结果,根据苯环上的取代基(定位基)在亲电取代反应中的定位作用,一般分为两类:第一类定位基又称邻对位定位基:—O-,—N(CH3)2,—NH2,—OH,—OCH3,—NHCOCH3,—OCOCH3,—F,—Cl,—Br,—I,—R,—C6H5等。 第二类定位基又称间位定位基:—N+(CH3)3,—NO2,—CN,—SO3H,—CHO,—COCH3,—COOH,—COOCH3,—CONH2,—N+H3等。 两类定位基的结构特征:第一类定位基与苯环直接相连的原子上只有单键,且多数有孤对电子或是负离子;第二类定位基与苯环直接相连的原子上有重键,且重键的另一端是电负性

大的元素或带正电荷。两类定位基中每个取代基的定位能力不同,其强度次序近似如上列顺 序。 苯环上亲电取代反应的定位规律 二、定位规律的电子理论解释 在一取代苯中,由于取代基的电子效应沿着苯环共轭链传递,在环上出现了电子云密度较 大和较小的交替分布现象,因而环上各位置进行亲电取代反应的难易程度不同,出现两种定 位作用。也可以从一取代苯进行亲电取代反 应生成的中间体σ络合物的相对稳定性的角度进行考察,当亲电试剂E +进攻一取代 时,生成三苯 σ络合物: Z 不同,生成的三种σ 络合物碳正离子的稳定性不同,出现了两种定位作用。 1.第一类定位基对苯环的影响及其定位效应 以甲基、氨基和卤素原子为例说明。 甲基在甲苯中,甲基的碳为sp3杂化,苯环碳为sp2杂化,sp2杂化碳的电负性比sp3杂 化碳的大,因此,甲基表现出供电子的诱导效应(A)。另外,甲基C—H σ 键的轨道与苯 环的π 轨道形成σ—π 超共轭体系(B)。供电诱导效应和超共轭效应的结果,苯环上电 子密度增加,尤其邻、对位增加得更多。因此,甲苯进行亲电取代反应比苯容易,而且主要 发生在邻、对位上。 亲电试剂E+进攻甲基的邻、间、对位置,形成三种σ 络合物中间体,三种σ 络合物 碳正离子的稳定性可用共振杂化体表示: 进攻邻位:

亲和取代反应总结资料

亲和取代反应总结

亲核取代反应总结 1、反应定义: 亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction)是指有机分子中与碳相连的某原子或基团被作为亲核试剂的某原子或基团取代的反应。在反应过程中,取代基团提供形成新键的一对电子,而被取代的基团则带着旧键的一对电子离去。 2、反应意义: 这类反应是有机化学中非常重要的一类反应,不论在理论研究中还是在有机合成实际中都是极其有用的一类反应。 3、反应分类: 亲核取代反应的主要类型为脂肪族饱和碳上的亲核取代反应,即饱和卤代烃与亲核试剂的取代反应,较特殊结构的有苄基卤代物、烯丙基卤代物亲核反应。其他类型还包括与酰氯、磺酸酯、磺酰卤、卤代苯等的取代反应。 从电荷类型来分,亲核取代反应只能有四种类型: (1)中性底物和负离子亲核试剂反应 (2)中性底物和中性亲核试剂反应 (3)正离子底物和负离子亲核试剂反 (4) 正离子底物和中性亲核试剂反应

亲核试剂包括有机和无机两类分子或离子: 无机类亲核试剂:OH-、CN-、X-、H2O、NH3等 有机类亲核试剂:ROH、RO-、PhO-、RS-、RMgX、RCOO-等4、反应机理类型分类: (1)双分子亲核取代反应(S N2) 有两种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应称为双分子亲核取代反应。反应过程中,亲核试剂从反应物离去基团的背面向与它连接的碳原子进攻,先与碳原子形成比较弱的键,同时离去基团与碳原子的键有一定程度的减弱,两者与碳原子成一条直线,碳原子上另外三个键逐渐由伞形转变成平面,这需要消耗能量,即活化能,当反应进行和达到能量最高状态即过渡态后,亲核试剂与碳原子之间的键开始形成,碳原子与离去基团之间的键断裂,碳原子上三个键由平面向另一边偏转,整个过程犹如大风将雨伞由里向外反转一样,这时就要释放能量,形成产物,S N2反应机理一般式表示为: Nu-+R X [Nuδ-···R···Xδ- ] NuR+X- 例如,溴甲烷与OH-的水解反应:

邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)名校考研真题-苯和芳香烃 芳香亲电取代反应(圣才出品)

第11章苯和芳香烃芳香亲电取代反应 一、选择题 1.下面的化合物进行硝化反应的速度顺序是()。[华中科技大学2000研] A.(3)>(4)>(2)>(1) B.(3)>(2)>(4)>(1) C.(4)>(2)>(3)>(1) D.(4)>(3)>(1)>(2) 【答案】A 【解析】给电子基的给电子能力越强,苯环上的硝化反应越快;吸电子基的吸电子能力越强,硝化反应越慢。 2.下面化合物的正确名称是()。[华中科技大学2000研] A.对甲基苯磺酰胺 B.N-甲基对甲苯磺酰胺 C.对甲苯甲基苯磺酰胺 D.甲氨基对甲苯磺酰胺 【答案】B 【解析】取代基中含磺酰胺基,要以苯磺酰胺作为主体命名。

3.苯甲醚在邻位进行硝化反应时,其中间体的极限结构对共振杂化体贡献最大的是()。[天津大学2000;大连理工大学2004研] 【答案】C 【解析】(C)中的正电荷位于与甲氧基相连的碳原子上,甲氧基的给电子效应使正电荷分散,因此该极限结构比其他三种极限结构相对稳定,对共振杂化体的贡献最大。 4.反应的主要产物是()。[武汉大学2001研] (D)(A),(B)等量(E)(A),(C)等量 【答案】B 【解析】氯原子为邻、对位定位基,因生成(A)时的空间位阻较大,故主要产物为(B)。 5.下列化合物,芳环上起亲核取代反应速率最快的是()。[南京大学2003研]

【答案】C 【解析】与氯原子相连的碳原子带的正电荷越多,则亲核取代反应速率越快。硝基为吸电子基,使苯环上邻、对位电子云密度降低,正电荷增多,故(C)亲核反应速率最快。 6.下列化合物有芳香性的是()。[华中科技大学2000研] 【答案】B,C 【解析】(B)项分子中有6个π电子,符合休克尔规则;(C)项中的七元环带一个单位正电荷,五元环带一个单位负电荷,这样七元环和五元环的π电子数都为6个,且在同一平面内,都符合休克尔规则。 7.下列化合物中有芳香性的是()。[中国科学院-中国科学技术大学2001研] 【答案】A 【解析】(A)中有10个π电子数,符合休克尔规则。 8.薁的亲核取代反应容易发生在哪些位置上?()[上海大学2004研]

芳环上的亲电和亲核取代反应

第七章 芳环上的亲电和亲核取代反应 7.1芳环的亲电取代反应 7.1.1芳环上的亲电取代历程 1、 亲电试剂的产生 HNO 3+2H 2SO 4 NO 2++H 3O ++2HSO 4- 亲电试剂 2、 π-络合物的形成 芳环上电子云密度 R +NO 2 π -络合物NO 2 3、 σ-络合物的形成 NO 2+ H NO 2 σ-络合物 硝基所在碳为sp 3 杂化 4、 消去-H + + NO 2 H NO 2 快 σ-络合物的证据 已分离出C + CH 3 +CH 3CH 2F +BF 3 CH 3 CH 2CH 3 H BF 4- 通过红外和核磁等可鉴定中间体的结构。

CH 3 CH 3 CH 3EtF 3CH 3 H Et CH CH 3 BF 4- 3 mp - 15 C 7.1.2苯环上亲电取代反应的定位规律 从反应速度和取代基进入的位置进行考虑 1、 第一类定位基(邻,对位定位基) 致活基 NH 2 NR 2 OH OR NHCR O Ph R 致钝基 F Cl Br I 2、 第二类定位基(间位定位基) 均为致钝基 NO 2 NR 3 COOH COOR SO 3H CN CHO CR O CCl 3 7.1.3定位规律在有机合成中的应用 7.1.4典型的芳香亲电取代反应 1.硝化反应 硝化试剂有HNO 3-H 2SO 4 HNO 3+2H 2SO 4 NO 2++H 3O ++2HSO 4- 真正的硝化试剂为硝酰正离子。混酸体系有强氧化性 OH 20%HNO 3 OH NO 2 + OH 2 如用混酸将得氧化产物 NH 2 浓HNO 浓H 2SO 4 NH 3HSO 4- NO 2 同时还有部分氧化产物 HNO 3/CCl 4低温时的硝化速度较快 (HNO 3)xH 2NO 3+ NO 2++H 2O +(HNO 3)x 0℃

第七章芳环上的亲电和亲核取代反应[1]

第七章芳环上的亲电和亲核取代反应7.1芳环的亲电取代反应 7.1.1芳环上的亲电取代历程 1、亲电试剂的产生 亲电试剂 2、π-络合物的形成 芳环上电子云密度R 3、σ-络合物的形成 硝基所在碳为sp3杂化 4、消去-H+ σ-络合物的证据 已分离出C+ 通过红外和核磁等可鉴定中间体的结构。

7.1.2苯环上亲电取代反应的定位规律 从反应速度和取代基进入的位置进行考虑 1、第一类定位基(邻,对位定位基) 2、第二类定位基(间位定位基) 均为致钝基 7.1.3定位规律在有机合成中的应用 7.1.4典型的芳香亲电取代反应 1.硝化反应 硝化试剂有HNO3-H2SO4 真正的硝化试剂为硝酰正离子。混酸体系有强氧化性 如用混酸将得氧化产物 同时还有部分氧化产物HNO3/CCl4低温时的硝化速度较快 温和的硝化试剂HNO2/C(NO2)4

可避免间位硝化与氧化 2.磺化反应 亲电试剂为SO3或(共轭酸) 特点:(1)可逆反应,可用于芳环的定向取代(占位)。(2)置换反应,合成一些难于合成的物质。 发生间接硝化 3.卤化反应 (1)卤素作卤化剂

(2)N-卤代酰胺或N-卤代磺酰胺作卤化剂 等 其卤化性能较差,只与活泼芳烃反应,可避免氧化反应发生(芳胺和酚)。 而在非极性CCl4等溶剂中是自由基引发剂 自由基取代反应。 1. Fridel-Crafts反应 (1) 烃基化 亲电试剂产生 催化剂活性 AlCl3>FeCl3>SbCl5>SnCl4>BF3>TiCl4>ZnCl2 特点 A. 易发生重排反应

亲电试剂发生重排 B. 易发生多烷基化 C. 可逆反应 动力学条件下,遵守定位规律,热力学控制条件下得稳定的间位产物。 D. 钝化的芳烃不发生烷基化 E.-OH,-NH2和-OR等与路易斯酸配位,使催化剂难于发生烷基化,可改用烯作烷基化剂,以酚铝或苯胺铝作催化剂 (2)酰基化反应 1 用酰氯时,ACl3的量要大于1mol,用酸酐时ACl3要大于2mol。 2 酚的酰化是Fries重排 3 不会发生重排 5.重氮盐的偶联反应

第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应

芳香类化合物是指从植物胶里取得的具有芳香气味的物质。现在人们把具有下列特殊稳定的不饱和环状化合物称为方向化合物: (1)从结构上看①芳香化合物一般都具有平面或接近平面的环状结构②键长趋于平均化③具有较高的C/H 比 (2)从性质上看①芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成②而易于发生亲电取代反应③具有特殊的光学性质,如芳环环外氢的化学位移处于NMR 低场,而环内氢处于高场等。 上述这些特点被称为芳香性。 1. 芳香烃的结构 1.1苯的结构和表达 1.1.1苯的结构 第十一章 苯和芳香烃 芳香亲电取代反应 120o 108pm 140pm

1.1.2苯的芳香性 环己烯的氢化热ΔH=-120kJ/mol,1,3-环己二烯的氢化热ΔH=-232kJ/mol(由于其共轭双键增加了其稳定性)。而苯的氢化热ΔH=-208kJ/mol。1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时,不但不吸热,反而放出少量的热量。这说明:苯比相应的环己三烯类要稳定得多,从1,3-环己二烯变成苯时,分子结构已发生了根本的变化,并导致了一个稳定体系的形成。 苯难于氧化和加成,而易于发生亲电取代反应,与普通烯烃的性质有明显的区别。 1.2.3苯的表达 自1825年英国物理学家和化学家Farady M(法拉第)首先从照明气中分离出苯后,人们一直在探索苯结构的表达式。科学家们提出了各种有关苯结构式的假设;其中比较有代表性的苯的结构式有: 凯库勒式双环结构式棱形结构式向心结构式对位键结构式余键结构式 (凯库勒(杜瓦(拉敦保格(阿姆斯特朗、拜耳(克劳斯(悌勒 1865年提出)1866-1867年提出)1869年提出)1887-1888年提出)1888年提出)1899年提出)用内部带有一个圆圈的正六边形表示苯,圆圈强调了π电子的离域作用和电子云的均匀分布,它很好地说明了 碳碳键键长的均等性和苯环的完全对称性,但是这种方式用来表示其他方向体系时就不合适了,例如表示萘时很容 易造成误解,因为萘不是完全对称的分子,萘分子的碳碳键长也不是完全均等的。另外,圆圈没有说明π电子的数 目,萘分子的10个π电子用两个圆圈表示易误解成每个环有6个π电子而造成混淆。

亲核取代反应

亲核取代反应 一.亲核取代反应机理。 亲核取代反应是指有机分子中的与碳相连的原子或原子团被作为亲核试剂的某原子或原子团取代的反应。反应分为SN1型(单分子取代反应),与SN2型双分子取代反应。 1.SN1型(单分子取代反应) 第一步是碳原子上正电荷增加,离去基团负点性增加,经过过渡态(1)并最终解离,生成活性中间体碳正离子与离去基团负离子。由于这一步反应的活化能较高,速率较慢,所以这一步是反应的决速步。 第二步是活性中间体的碳正离子与亲和试剂作用,生成反应产物。这一步仅需少量能量,速率很快。 反应特点: (1)SN1反应的决速步是中心碳原子与离去基团之间化学键的异裂。反应速率只取决 于一种分子的浓度,因此,它在动力学上是一级反应。 (2)一般是一个两步反应。第一步生成的碳正离子采取SP2杂化,是平面构型。故 若反应物的中心碳原子是手性碳,反应产物一般是一对等量的对映异构体的混 合物——外消旋体。 (3)反应中间体生成的碳正离子导致反应有重排的趋势。 2.SN2型(双分子取代反应) 反应中,离去基团离开中心碳原子的同时,亲核试剂与中心碳原子发生部分键合,无中间体生成。 有机反应中,将两种分子参与决速步的亲核取代反应陈伟双分子亲核取代反应。 反应特点: (1)SN2反应是一步反应,只有一个过渡态。 (2)在SN2反应中,亲核试剂进攻中心碳原子是总是从离去基团溴原子的背面沿着 碳原子和离去基团连接的中心线方向进攻。这个过程会使得碳原子与三个未参 与反映的键发生翻转,这种翻转称为瓦尔登翻转,又称构型翻转。 二.影响亲核取代反应的因素 1.烃基结构的影响。 对SN1反应,主要考虑碳正离子的稳定性。对SN2反应,主要取决于过渡态形 成的难易,也就是空间效应的影响。 2.离去基团的影响。

亲电取代反应

亲电取代反应 亲电取代反应是亲电试剂进攻化合物负电部分,取代其它基团的化学反应。一般发生于芳香族化合物,是一种向芳香环系引入官能团的重要方法,是芳香族化合物的特性之一。被取代的基团通常是氢原子,但其他基团被取代的情形也是存在的。一般来说,亲电取代特指芳香亲电取代。另一种比较少见的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。 中文名 亲电取代反应 外文名 Electrophilic Substitution 属性 亲电取代 性质 反应 主要反应 硝化反应,卤化反应磺化反应等。 目录 .1原理

.2主要反应 .?硝化反应 .?卤化反应 .?磺化反应 .3定位规则 原理 亲电取代反应主要发生在芳香体系或富电子的不饱和碳上,就本质而言均是较强亲电基团对负电子体系进攻,取代较弱亲电基团。但对于芳香体系和脂肪体系,由于具体环境不同,其反应历程亦有所不同,现分述如下。 亲电芳香取代反应(electrophilic aromatic substitution)是芳香体系最重要的有机反应之一,常用于向芳香环系引入官能团,因此研究时间较长,在机理方面已基本达成一致。 主要反应 对于亲电取代反应,其最为主要的反应类型均在芳香体系中产生,所以这里仅仅对芳香亲电取代进行一定的举例介绍。 硝化反应 硝化反应苯环体系一个重要的反应,其常用于向体系引入硝基或利用硝基引入氨基等其他各种官能团,有很强的泛用性,定位选择性较好,使用最多。由于硝基有较强氧化性,而有机体系本身又具有一定的还原性,硝基含量较多的体系就很容易成为良好的炸药材料,其中著名的TNT、苦味酸等就是通过硝化反应制备的。 Friedel(傅瑞德尔)-Crafts(克拉夫茨)反应

高中化学竞赛-《芳香烃》,休克尔规则,傅-克反应,亲电取代

高中化学奥林匹克竞赛辅导 《芳香烃》专题训练 一、“芳香”释义 1.芳香烃一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。“芳香”二字最初是指天然物质具有的芳香气。狭义的芳香烃是指含有苯环的烃,多具有芳香味。广义的芳香烃是指具有芳香性的环状化合物,这里的“芳香性”是指它们具有难加成、难氧化、易亲电取代的化学性质,它们不一定具有香味,也不一定含有苯环结构,它们的结构符合休克尔规则。 2.休克尔规则:1931年,德国科学家休克尔从分子轨道理论角度提出了判断化合物是否具有芳香性的规则,他指出:在环状共轭多烯烃分子中,如果组成环的原子在同一平面上或接近同一平面且离域的π电子数为4n+2(0≤n≤5)时,该类化合物具有芳香性。此规则称休克尔规则,也叫4n+2规则。当n>5时,休克尔规则适用范围变小,因为环的共平面性将随着环的增大而更加困难。 3.芳香烃一般不溶于水,密度比水小,有毒,如最强的致癌物,苯并芘:。 二、单环芳香烃的命名 芳香烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用Ar表示。重要的芳基有:苯基(用Ph表示)、苯甲基(也叫苄基,用Bz表示)。 1.一元取代苯的命名: (1)当苯环上连的是烷基(-R),-NO2,-X等基团时,则以苯环为母体,叫做某基苯。例如: (2)当苯环上连有-COOH,-SO3H,-NH2,-OH,-CHO,-CH=CH2或所连烷基(-R)较复杂时,则把苯环作为取代基。例如: 2.二元取代苯的命名: 取代基的位置用“邻、间、对”或“1,2”;“1,3”;“1,4”表示。例如: (1,2-二甲苯)(1,3-二甲苯)(1,4-二甲苯)

3.多取代苯的命名: (1)选择母体,有机化学中母体的优先规则一般为: -N+R332(酰胺)>-CN>-CHO> >-COR(酮)>-OH >-NH2>-OR(烷氧基)>-C≡C>-C=C>-R(烷基)>-X >-NO2 记忆口诀:“酸汁仙鹿安,清泉通村安,米缺洗碗路”, 对应为“酸酯酰卤胺,氰醛酮醇胺,醚炔烯烷卤”。 (2)选作母体的基团算作苯环上的1号位,非母体的基团作为取代基,取代基的位置用“邻、间、对”或“2,3,4,5,6”表示,例如: 三、单环芳香烃的化学性质 芳香烃的化学性质主要是即易取代、难加成和难氧化。 1.亲电取代反应: (1)硝化反应:。 (2)磺化反应:磺化反应是可逆的,苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。 此反应可以用于引导其他基团进入指定位置后水解除去磺酸基。 (3)卤代反应:苯的卤代反应是在路易斯酸(FeC13、AlC13、FeBr3等)催化下进行的。 反应历程中,FeX3起路易斯酸的作用,促使X2形成亲电试剂X+,然后发生亲电取代。 如反应条件为光照,则苯环支链上的氢原子发生自由基取代反应: (4)傅瑞德—克拉夫茨(C.Friede-J.M.Crafts)反应(傅-克反应): a.傅-克烷基化反应:苯与烷基化剂在路易斯酸(AlCl3、FeCl3、BF3、ZnCl2、H2SO4等)的催化下生成烷基苯的反应称为傅-克烷基化反应。 路易斯酸的作用是使卤代烃形成碳正离子(亲电试剂)。碳正离子常会发生重排。因此傅-克烷基化常会发生异构化、多烷基化反应。 烷基化试剂也可是烯烃或醇。例如:

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