当前位置：文档之家 › 高等有机第11章_芳香性和芳香取代反应

高等有机第11章_芳香性和芳香取代反应

  • 格式：ppt
  • 大小：1.55 MB
  • 文档页数：78

下载文档原格式

  / 78

合集下载

有机化学基础知识点整理芳香化合物的取代反应和活化基团

有机化学基础知识点整理芳香化合物的取代反应和活化基团

有机化学基础知识点整理芳香化合物的取代反应和活化基团芳香化合物是有机化学中重要的一类化合物，具有特殊的结构和性质。

其取代反应和活化基团的研究，对于理解和应用有机合成具有重要意义。

本文将对芳香化合物的取代反应和活化基团的基本概念和机理进行整理，帮助读者加深对这一领域的理解。

一、芳香化合物的基本概念芳香化合物是指分子中含有芳环结构（类似苯环）的有机化合物。

与脂环化合物相比，芳香化合物具有一系列独特的性质和反应。

其分子中的共轭π电子体系使其具有较高的稳定性和特殊的反应活性。

二、芳香化合物的取代反应芳香化合物的取代反应是指通过在芳香核上引入新的官能团来改变化合物的性质和反应活性。

常见的芳香化合物的取代反应包括取代、亲电取代和核子取代。

1. 取代反应取代反应是指通过一个官能团取代芳环上的原子或基团。

常见的取代反应有硝基取代反应、卤代取代反应等。

其中，硝基取代反应是在芳香化合物上引入硝基（-NO2）官能团的反应，卤代取代反应是在芳香化合物上引入卤素（如氯、溴等）官能团的反应。

2. 亲电取代亲电取代是指通过亲电试剂与芳香化合物发生反应，引入新的官能团。

常见的亲电试剂有卤代烃、酰基卤化物等。

在活化基团的作用下，亲电试剂可与芳环上的电子云形成临时的化学键，进而引发反应。

3. 核子取代核子取代是指通过核子试剂与芳香化合物发生反应，引入新的官能团。

常见的核子试剂有氨、腈等。

核子取代反应通常需要较强的活化基团来促进反应的进行。

三、芳香化合物中的活化基团活化基团是指位于芳香环上的特定官能团，能够通过其电子效应或电子云位移的方式影响芳香化合物的性质和反应活性。

常见的活化基团包括取代基、共轭系统、杂原子等。

1. 取代基的活化作用取代基的活化作用是指通过引入不同的取代基来改变芳香环的电荷分布和反应活性。

不同的取代基具有不同的电子效应，如取代基的电子给体性质（+M效应）、电子吸引性质（-M效应）等。

2. 共轭系统的影响共轭系统是指芳香环与邻近的π电子体系之间存在共轭作用，通过分子内电子转移和共轭效应来调控芳香化合物的反应活性。

芳香族取代反应

芳香族取代反应
芳香族取代反应可用于合成药物中间体，这些中间体可作为进一步合成药物的起 始原料。
活性药物成分的合成
某些芳香族取代反应可以用于直接合成活性药物成分，如合成抗高血压药物、抗 抑郁药物等。
工业生产中的芳香族取代反应
染料工业
芳香族取代反应在染料工业中应用广泛，如偶氮染料、荧光 染料的合成。
高分子材料
芳香族化合物可用于合成高分子材料，如聚酯、聚酰胺等， 这些高分子材料在工业生产中有广泛应用。
分类
根据取代基和环的大小，芳香族化合 物可以分为苯环化合物、萘环化合物 、蒽环化合物等。
芳香族化合物的结构特点
共轭体系
芳香族化合物具有环状共轭体系，这是其具有特殊性质的关键结构特点。
π电子
芳香族化合物中的π电子数决定了其化学性质，尤其是取代反应的性质。
芳香族化合物的性质
稳定性
芳香族化合物在化学反应中相对稳定，不易发 生氧化或还原反应。
当底物中的取代基具有给电子效应时， 有利于亲核取代反应；而具有吸电子 效应时，则有利于亲电取代反应。
反应条件的影响
温度
01
温度对芳香族取代反应的影响显著，高温有利于提高反应速率，
但可能导致副反应增多。
压力
02
对于某些需要特定压力条件的芳香族取代反应，压力的变化会
对反应产生影响。
溶剂
03
溶剂的极性和酸碱性等性质会影响反应物的溶解度和反应中间
常见的自由基取代反应有烯烃的氧化、烷烃的氧化等。
04构的影响
取代基的性质
底物中取代基的性质对芳香族取代反 应的速度和选择性有重要影响。一般 来说，取代基的电子效应和立体效应 都会影响取代反应的进程。
取代基的电子效应
取代基的立体效应

11芳香烃的化学性质

11芳香烃的化学性质

CHO
[O] H2O H2O H2
CH3
CH2COOH HCN
CH2 CI H2O
HCN
CH2OH
HN(CH3)2
CH2 N(CH3)2
CH2CN
11.3. 苯环上取代反应的定位效应及反应活性
邻对位定位基 （Ⅰ类定位基）
-NR2
_ _ _
NHR
_
_
NH2
_
OH;
_
NHCOR
_
OCOR;
R
Ar;
X
致活的邻对位定位基(除卤素外)。
凯库勒（Kekule）结构式
不能真实代表苯的化学性质：
不反应
KMnO4 H
+
C6H6 Br2 FeBr3 C6H5Br
Br2 CCl4
不反应
价键理论对苯结构的处理
杂化轨道理论认为苯环中碳原子为 sp2 杂化状态，三个 sp2 杂化轨道 分别与另外两个碳原子的 sp2 杂化轨道形成两个 C—C σ键以及与一 个氢原子的 s 轨道形成 C—H σ 键，没有杂化的 p 轨道相互平行且垂 直于 σ 键所在平面，它们侧面互相重叠形成闭合大 π 键共轭体系。大 π键的电子云像两个救生圈分布在分子平面的上下。
SO3H
+ H2SO4 (10%SO3)
+
H2O
SO3H 稀 H2SO4 100~170oC + H2SO4
磺化反应是由 SO3（也有人认为是 +SO3H ）进 攻苯环而引起的，通过硫原子进攻苯环。
【实例】合成洗涤剂
C12H25
浓H2SO4
C12H25
C12H25
十二烷基苯
SO3H
SO3-Na + （十二烷基苯磺酸钠） 洗涤剂的主要成分

有机化学课程-芳香性及芳香取代反应

有机化学课程-芳香性及芳香取代反应
k1 X
+
E+ k-1
X H
+ E
k2
X E
+ H+
以硝化反应为例：
HNO3 + 2H2SO4
对于活泼的芳香底物，
NO2+ + H3O+ + 2HSO4NO2+
形成是速控步骤，一级动力学；
对于比较不活泼的芳香底物，速度率与底物和NO + 有关，二级动力学。
2
激光拉曼光谱检测到亲电体NO + 的存在。
假设的定域模型化合物环己三烯 能量为三根孤立双键能量之和： E=6α+6β
H
[ ]
H C H
C C
C C
H C H H
中国药科大学
苯的HMO能级为E=6α+8β， 2β为离域能 是平面分子，C-C键长介于 C-C单键C-C双键之间，完全平均化。
China China Pharmaceutical Pharmaceutical University University
6、杂环、稠环芳香性
O
中国药科大学
China China Pharmaceutical Pharmaceutical University University
7、同芳香性
越过一个饱和原子形成的有芳香性的环状共轭体系称 同芳香性。 环辛三烯正离子： 越过二个饱和原子形成的有芳香性的环状共轭体系称 双同芳香性。
中国药科大学
China China Pharmaceutical Pharmaceutical University University
中国药科大学
China China Pharmaceutical Pharmaceutical University University

邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-苯和芳香烃 芳香亲电取代反应(圣才出品)

邢其毅《基础有机化学》(第3版)(上册)章节题库-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．下列化合物最难发生氧化反应的是（）。

A．苯酚B．甲苯C．苯【答案】C【解析】苯具有芳香性难氧化。

2．下列化合物酸性最小的是（）。

【答案】C3．下列结构具有芳香性质的是（）。

【答案】C4．下列化合物或离子中有芳香性的是（）。

【答案】C5．下列化合物在进行一元硝化时，相对反应速率最快的是（）。

【答案】D6．下列化合物不具有芳香性的是（）。

【答案】D7．下列化合物中不能发生Friedel-Crafts alkylation反应的是（）。

A．对二甲苯B．苯磺酸C．苯甲醚D．异丙苯【答案】B8．下列化合物、离子中有芳香性的是（）。

十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书【答案】B9．苯乙烷被高锰酸钾氧化得到的主要产物是（）。

A．苯乙酸B．苯甲酸C．苯甲醇D．苯乙醇【答案】B 10．下列芳香族化合物中，在苯环上发生亲电取代反应速率最快的是（）？【答案】（b）二、填空题1．比较下列化合物与反应的活性大小。

【答案】A＞C＞B2．【答案】【解析】第一步为芳烃的侧链氧化反应；第二步为芳烃的亲电取代（连有间位定位基）；第三步为羧酸成酰氯的反应；第四步为酰氯成酐的反应。

3．【答案】；Zn/HCI（或者H2NNH2-NaOH/二缩乙二醇醚或者乙硫醇/H2/Raney Ni）；CH3COCl/AlCl3；【解析】第一步是芳烃的付-克酰基化反应，第二步是羰基还原成亚甲基，第三步又是芳烃的付-克酰基化反应，第四步为甲基酮的碘仿反应。

4．。

【答案】5．。

【答案】三、简答题1．用苯、乙酰乙酸乙酯以及两个碳以内的有机物为原料合成答：2．用苯和两个碳以内的有机物为原料合成甲基橙。

答：3．用苯和两个碳以内的有机物为原料合成化合物答：4．为什么萘剧烈氧化生成邻苯二甲酸酐后，不易再进一步被氧化?2-萘胺被氧化生成什么产物?答：因为邻苯二甲酸酐相当于苯环上连接两个强的吸电子基，使苯环上电子云密度降低，故不易再进一步被氧化。

芳香性和芳香族化合物的取代反应课件

芳香性和芳香族化合物的取代反应课件

芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
42
2. 影响邻位和对位定向比的因素 ① 空间效应：空间效应越大，对位产物越多。
C(CH3)3 H2SO4
C(CH3)3
100%
SO3H
当苯环上已有一个邻对位定位基时，产物中邻
位和对位取代的比例与原有定位基和新引入基的体
积有关。
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
43
活性（即芳环π电子密度的高低）与亲电试剂的活 性一起决定反应的快慢。
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
27
2. 芳环上亲电取代反应实例： 芳环上可以发生的基本的五类亲电取代反应，又称
为“五化”反应：
卤化：
硝化： 磺化： 烷基化：
酰化：
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
28
芳环上可以发生通常的“五化”反应外，还可发 生下述几种反应： ① 氢交换反应：
香体系。
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
21
其他一些具有同芳香性的化合物：
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
22
二、芳香族化合物的取代反应
(一) 亲电取代
1. 反应机理：加成消除反应
HE
E
E+Nu- 慢
快
σ－络合物 （芳正离子）
芳正离子生成的一步是决定反应速率的一步。
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
CH3
亲电体的活性：
HC2H5
H3C
CH3 BF4-
m. p: -15℃
CH3
非常活泼的：
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件
25
中等活性的：
低活性的：
芳香性和芳香族化合物的取代反应课件

有机化学基础知识点整理芳香亲电取代和芳香亲核取代反应

有机化学基础知识点整理芳香亲电取代和芳香亲核取代反应有机化学基础知识点整理芳香亲电取代和芳香亲核取代反应在有机化学中，芳香亲电取代和芳香亲核取代反应是两种重要的反应类型。

它们涉及到芳香化合物的化学反应，对于理解和应用有机化学知识具有重要意义。

本文将对芳香亲电取代和芳香亲核取代反应进行整理和讲解。

一、芳香亲电取代反应芳香亲电取代反应是指在芳香环上发生的亲电取代反应。

亲电取代反应是指一个亲电试剂（通常是正离子或部分正离子）与芳香化合物发生反应，取代一个芳基上的原子或基团。

这种反应的机理通常经历亲电试剂的攻击，形成的中间体再经历解离、重排等步骤最终生成产物。

常见的芳香亲电取代反应有取代基的烷基化、酰基化、酰基氨基化、酰基氧代化等。

其中，取代基的烷基化反应是最为基础和典型的芳香亲电取代反应。

以氯代甲烷为例，氯离子是一个强亲电试剂，它可以与苯发生取代反应，生成氯代苯。

芳香亲电取代反应的速率受到电子密度、位阻效应和取代基效应等因素的影响。

电子密度越大，反应速率越快；位阻效应越大，反应速率越慢；取代基的性质也会影响反应速率。

二、芳香亲核取代反应芳香亲核取代反应是指在芳香环上发生的亲核取代反应。

亲核取代反应是指一个亲核试剂与芳香化合物发生反应，取代一个芳基上的离去基。

亲核试剂通常是以亲核离子形式存在，如氢氧根离子、氨根离子等。

芳香亲核取代反应的机理通常经历亲核试剂的进攻、解离、重排等步骤最终生成产物。

常见的芳香亲核取代反应有碱水解、碱醇解、碱胺解等，以氢氧根离子为例，它可以与苯发生取代反应，生成苯酚。

与芳香亲电取代反应相比，芳香亲核取代反应的速率受到反应性的影响更大。

反应性越高，反应速率越快；另外，电子密度、位阻效应和取代基效应等因素也会影响反应速率。

三、芳香亲电取代和芳香亲核取代反应的应用芳香亲电取代和芳香亲核取代反应在有机合成中有着广泛的应用。

根据有机化学的原理和方法，可以利用这两种反应来合成不同的有机化合物。

大学有机化学反应方程式总结芳香化合物的亲电取代反应

大学有机化学反应方程式总结芳香化合物的亲电取代反应在大学有机化学中，芳香化合物的亲电取代反应是一种重要的反应类型。

亲电取代反应指的是通过一个亲电试剂与芳香化合物反应，将一个取代基引入到芳环上的过程。

本文将对芳香化合物的亲电取代反应进行总结。

一、芳烃的氢氯化反应芳烃的氢氯化反应属于典型的芳香化合物的亲电取代反应。

该反应需要在强酸催化剂的作用下进行，通常使用氯化铁(III)或硫酸为催化剂。

反应的产物为芳香环上一个氯原子取代芳烃的氢原子。

该反应可使用以下反应方程式表示：Ar-H + HCl → Ar-Cl + H2其中，Ar代表芳香环，HCl为氯化氢。

二、酰氯的取代反应酰氯是常用的亲电试剂，能够与芳烃进行亲电取代反应，产生酰基取代芳烃的产物。

酰氯的常见反应条件是在强酸的存在下进行。

反应的产物可以通过以下反应方程式表示：Ar-H + O=C(Cl)R → Ar-C(=O)R + HCl其中，Ar代表芳香环，O=C(Cl)R为酰氯。

三、硝基的取代反应硝基是另一种常用的亲电试剂，能够与芳烃进行亲电取代反应，产生硝基取代芳烃的产物。

反应的条件是在浓硝酸的存在下进行。

反应的产物可以通过以下反应方程式表示：Ar-H + HNO3 → Ar-NO2 + H2O其中，Ar代表芳香环，HNO3为硝酸。

四、醇的取代反应醇也能够与芳烃进行亲电取代反应，产生醚类产物。

该反应需要在强酸的条件下进行。

反应的产物可以通过以下反应方程式表示：Ar-H + ROH → Ar-O-R + H2O其中，Ar代表芳香环，ROH为醇。

五、另类亲电取代反应除以上常见的亲电取代反应外，还存在一些特殊的亲电取代反应，如亚硝酰化反应、亚砜化反应等。

这些反应通常需要特殊的试剂和条件，并且产物多种多样。

这里将不再详细讨论。

综上所述，芳香化合物的亲电取代反应是有机化学中的重要反应类别。

通过与亲电试剂的反应，可以引入不同的取代基到芳环上。

熟练掌握这些反应的特点和条件，对于有机合成等领域具有重要意义。

高等有机3芳香性和芳香化合物取代反应的定位法则


iii) 七元环和八元环
2)含非六电子的芳香体系
含二个π电子的体系
[10]-轮烯
A是全顺式，B是反,顺,顺,顺,顺式，C是反,顺,反,顺,顺式都没有芳香性；在C中由于角张力及环内两个氢的排斥力影响分子的稳定性,使之不具芳香性；[10]-环共轭的不稳定性可归于容易热环化为双环体系。
IV. Aromaticity and Hückel’s Rule
环烯烃
P电子数
稳定性
是否具芳香性
4
<< 开链烯烃
反芳香性
4 + 2
>>开链烯烃
芳香性
4 + 4
接近开链烯烃
非芳香性
4 + 2
>>开链烯烃
芳香性
4 + 2
>>开链烯烃
芳香性
IV. Aromaticity and Hückel’s Rule
它们的分子轨道能级也表示为：E=α+ mjβ
休克尔规则：如果一个质体是由排成平面单环形的原子组成，而每个原子为π体系贡献一个p轨道，并且在那个π体系中电子的总数等于4n+2个（n是整数），那么这个质体就是芳香性的。 mj=2cos[jπ/(n+1)]
n是环中碳原子的数目。
对于环状多烯
1
j = 0，±1, ±2,…,{±[（n-1）/2], n为奇数时；
分别越过二个或三个饱和碳原子的同芳香性体系。
含有两个或十个电子的同芳香性化合物为已知的。
三同芳香体系
三同环丙基正离子是首先由顺-双环[3，1，0]己-3-对甲苯磺酸酯的溶剂化性质的分析提出的假说。
双同芳香体系
在(II)中双键α氢的活泼性是(III)中双键α氢的10倍。主要由于双同环辛二烯负离子(I)为同芳香体系。

芳香烃的化学性质


N H C O C H 3 H N O 3
N H C O C H 3 N O 2
N O 2
S O H 3
S O H 3
【实例】磺胺类药物的合成
O NHCCH 3
ClSO 3H 乙酰苯胺
O NHCCH
3
O NHCCH
NH 3 · H 2O
3
SO 2 Cl
SO
2 NH
2
NH2
水解 磺胺
SO2NH2
（4）烷基化反应（Friedel-Craft反应）
O A l C l ( > 1 m o l ) 3 C C H 3 + H C l
O + C H C C l 3
O C H 3 C A l C l ( > 2 m o l ) 3 + O C H 3 C O
O C C H 3 +C H C O O H 3
应用：制备芳香酮、双官能团化合物或直链取代烷基苯
（3）磺化反应
可逆反应 在有机合成上常用来保护苯环上的某个氢。
S O H 3
+ H S O ( 1 0 % S O ) 2 4 3
+H O 2
S O H 3 稀 H S O 2 4
o 1 0 0 ~ 1 7 0 C
+H S O 2 4
磺化反应是由 SO3（也有人认为是 +SO3H ）进 攻苯环而引起的，通过硫原子进攻苯环。

苯环上的 C—H 键伸缩振动在 3030cm-1 附近，表现为中等强度吸 收；苯环上 C＝C 骨架振动在 1575～1625cm-1 与 1475～1525cm-1 处为中 等强度。在 700～900cm-1 区内出现芳环上 C—H 键面外弯曲振动吸收峰， 但环上相邻接氢的数目不同，吸收位置有差别，可用它区别同分异构体。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十一章 芳香性和芳香取代反应
内容提要
§11. 1 芳香化合物的类型 §11. 2 反芳香性： §11.3 非芳香性： §11-4 亲电取代反应 §11-5 亲核取代反应
引言
“芳香”一词是历史习惯造成的，当时人们得到的 含苯环的化合物大多是从天然植物中提取的具有香 味的物质，
如，从茴香中提取的茴香醚、从肉桂中提取的肉桂 酸等有一种浓郁的香味，这一类有机物就以“芳香” 一词来命名。
Cl
SbCl5
Cl Cl
Cl
或
Cl t-Bu
t-Bu t-Bu
③稠环体系
休克尔规则只涉及单环体系，有关理论可用于多 环体系[只计算边缘的平面电子]。
如：
联亚苯：
有芳香性
薁
有芳香性
富勒烯
C60分子由12个五边形与20个六边形组成的32面中空球体 。是目前已知的最对称的分子之一。每个碳原子在32面体 的顶点上，均以SP2或近似SP2杂化轨道与相邻碳原子形成3 个σ键，每个碳原子剩下的一个P轨道或近似P轨道彼此构成 离域大π键，这是一种球面的离域大π键，因此也应具有一 定程度的芳香性。碳碳键长不完全相等，五边形与六边形共 用的键长为0.1455nm，2个六边形共用的键长为 0.1391nm，键角平均值116°
4
3
5
2
S1
Thiophene 噻吩
6
7
5N
8
N4
N9
H
3
Purine 嘌啉
§11-5 亲电取代反应
一、反应机理 1.芳环亲电取代反应的一般机理
ArH
E+ k1
H Ar
k-1
E
H Ar
k2 ArE
H+
E
E+ +
配合物
E+
E H+ +
EH
+
+
+
+
配合物
E
H+
配合物 芳环亲电取代反应的一般机理
2.芳基正离子的离析 - 1 3 4 ℃ 在 HF－SbF5－SO2ClF－ SO2F2超酸溶液中得到最简单的苯基正 离子，并经电子光谱和核磁共振谱鉴定。
以上事实说明， 配合物的形成可能直接参与也可 能不参与取代反应的进程。因而在形成芳基正离子的过 程中，是底物与亲电试剂作用直接形成正离子，还是首 先形成另外一种中间体配合物，然后再转变为芳基正 离子，则需要进一步研究和推断。
二、亲电体的活性 1.高活性亲电体 可与几乎所有芳香烃甚至被强吸电子取代基钝化的 取代芳烃反应。例如： +NO2, +X, X+OH2, SO3, RSO2+ 2.中等活性亲电体 易与苯以及被斥电子取代基活化的取代芳烃反应， 但难以与被强吸电子取代基钝化的取代芳烃反应。 例如：R3C+, RCH2+, RC+=O, H+, R2C=O+H 3.低活性亲电体 只能与比苯活性大得多的，特别是具有强斥电子取 代基的芳烃反应。例如：HCN+H, +NO, ArN2+
例2 硝化，氯化，溴化位置选择性
CH3
38.9 1.3 45.7
CH3
617 5 820
CH3
600
5.5 2420
2 . 影响邻对位产率比的因素 (1)亲电试剂活性越高，选择性越低
CH3
亲电试剂
HNO3/H2SO4 NO2+BF4-/CH3CN
相对速率 o％ m％ p％ 17 60 3 37 2.3 69 2 29
电子的平面共轭单环化合物应具芳香性．
Ｂ： Hü ckel 规则的理论解释： 用分子轨道理论计算证明：凡含有4n+2个
的平面共轭单环体系，即为π电子数恰好是 成键轨道数的二倍．
例如：五元环共轭体系，其分子轨道数及其 能量如下图表示：
Ａ．当π电子数为４，则电子填充如下：
π电子数不是成键轨道数的２倍，因此 无芳香性．
没 有芳香性。 大环难于达到充分有效的芳香化合物那样的电 子离域。
•②芳香离子
_ 是否具有芳香性性？
H
Cyclopentadienyl anion 环戊二烯负离子
Strong
Base
H
H
sp3
Cyclopentadiene 环戊二烯
It is not aromatic compound
+ H+ _
环多烯л分子轨道能级图
Other aromatic molecular
（4）. 具有芳香性化合物的特点和性质 ① 有特殊的稳定性，常温常压不被氧化； ② 亲电取代反应优于加成反应
由于分子轨道理论的发展和应用，对不同模型分子 的结构计算，特别是单烯、共轭烯烃、开链的、闭 合的，与芳香性分子比较，出现了下列几种概念。
11.2 反芳香性：
芳香性分子的特点是较非环多烯有着明显的稳定化 作用，反芳香性分子是一种相对于多烯模型化合物而言 (如芳香性分子)，稳定性降低了的分子，如环丁二烯 非常不稳定。虽然共轭、闭合，但π电子数不符合 4n + 2，不共平面，稳定性差，称为反芳香性。
(Z)
(Z)
11.3 非芳香性：
对于计算与多烯模型化合物能量相差不多的分子， 说明稳定性也是差不多，但π电子数不符合4n + 2， 并且不共平面，如环庚三烯负离子
2) 环戊二烯负离子
H t-BuONa
H
t-BuOH
H
H
4 n + 2 = 6, 有芳香性
3)环辛四烯负离子 非平面结构，8 个p电子( 4n)。
+e
环辛四烯双负离子 具有芳香性
4) 卓盐, 1891年由环庚三烯合成
H
H Br2 H Br
H
H
H
Br - HBr Br-
Br- 4 n + 2 = 6, 有芳香性 m.p. 203oC, 黄色晶体
用一个原子代替两个氢原子得1，6-桥[10]-环共轭多烯，有芳香性：
O
X
(D)
(E) X= O, CH2, NH, NCH3
[14]-轮烯
HH HH
Ａ：
有两对氢原子会发生相互作用，共轭能不高， 芳香稳定性不明显
H
Ｂ：
H H
有３个环内Ｈ彼此干扰，共轭能也不 高．
但是，ＮＭＲ表明有反磁环流，键长也没有交替现象，说明 有芳香性．
芳香性
4 + 2 >>开链烯烃
芳香性
11.4 同芳香性：
同芳香性是用来描述一个稳定的环状共轭体系是 越过一个或者两个饱和C原子而形成的环状体系，π电子 数符合4n + 2，由于它具有芳香性分子的结构和性质特 点，称这类质体为同芳香性质体，如环辛三烯正离子 (1,3,5－环辛三烯正离子)，越过一个饱和C原子后，形成 一个闭合的共轭体系，π电子数为6，符合4n + 2
现代“芳香”则不再是指其味道，相反的苯、甲苯、 萘等大多数的芳烃的气味十分难闻。
“芳香”是指芳烃具有的不同于脂肪烃的独特的性 质
——芳香性。
§11.1 芳香化合物的类型
（1） 含有六个π电子体系的芳香化合物
i) 六员环
N
O
1
2
C1
3 C2
C2 0.136 nm 双键： 0.134 nm C3 0.1415 nm 单键： 0.154 nm
HH +
Benzenium ion
3. 芳基正离子的捕获
原位进攻
CH3
H3C Br
Br2
H3C Br
O -OOC
O
OO
-OOC
3-3
O
4. 配合物的获得 例如：苦味酸与Br2，I2，HCl或Ag＋形成相应的 配合物稳定溶液。 Br2与苯形成的配合物中， Br2位于 中心与苯环所在平面垂直；HCl与苯形成的配合物没 有颜色，不导电；DCl形成的配合物，不发生重氢交 换反应。 但用HCl＋AlCl3则形成芳基正离子，且溶液有颜 色，能导电；若用DCl＋AlCl3形成的芳基正离子，能 发生重氢的交换反应。
1985年R.F.Curl, R.E.Smalley, H.W.Kroto发现C60以来 ，富勒烯族化合物的研究十分活跃，是继苯分子后，化学领 域的一个重大发现。三位科学家共享了1996年诺贝尔化学
下列两种物质，酸性及偶极矩大的是：
A
COOH
B HOOC
Ａ偶极矩大于Ｂ Ｂ酸性大于Ａ
戊塔烯
+ 2e 戊塔烯的双负离子
(2)空间效应越大，对位产物越多
C(CH3)3 H2SO4
UV: 184nm,204nm,254nm IR: 3010cm-1,1600～1450cm-1, NMR:存在反磁环流，使去屏蔽区内质子的δ值移 向低场（7 ～8），屏蔽区则移向高场． Ｆ．化学特性：易取代，难加成，难氧化
2．Hü ckel 4n+2规则 Ａ： Hü ckel 规则的内容：含有4n+2个π
④富烯体系 富烯:
环丙富烯：
Ph Ph
Ph Ph
杯烯
Ph
Ph
Ph
D
: :
:: ::
⑤杂环及稠杂环体系
4
5
3
6
2
N1
Pyridine 吡啶
4
4
3
5
2
N H
1
Pyrrole 吡咯
4
3
5
2
O1
Furan 呋喃
5
N3
1N
6
2
N1
N
2
H
Pyrimidine 嘧啶
Indole 吲哚