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芳烃芳香性

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第五章 芳烃

第五章 芳烃

（4）多元取代苯: 用数字表明取代基位臵，小基团处于 1号位，取 代基位臵和最小。
CH3 CH3 CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 C(CH3)3 CH3 CH2CH3 CH3
CH(CH3)2
1-甲基-3-异丙苯
1-甲基-4-叔丁苯 1,4-二甲基-2-乙苯
1-甲基-4-乙基-3-异丙苯
（5）. 多官能团化合物 的命名
硝化反应机理：
+ H2O + NO 2 NO 2 +
快
HO + H2O H
NO2 + H2SO4Leabharlann NO 2+
HSO 4
NO2
H2O H
+
NO 2
+
+ NO 2
慢
•硝化反应中的亲电试剂是NO2+(硝酰正离子)
（c）磺化反应
苯与浓硫酸或发烟硫酸作用，环上的一个 氢原子被磺（酸）基（-SO3H）取代，生成苯 磺酸的反应。
•当含有不同官能团时，一般按官能团的优先次序确定母 体，排在前面优先考虑。
•除作母体的官能团外，其它官能团均作取代基。 •编号，命名。 官能团先后顺序：
—COOH、—SO3H、COOR、COCl、—CONH2、—CN、—CHO、— COR、—OH、—NH2、 —C=CR、—C=CHR、—OR、—R、—Cl、—NO2
HC C CH2-CH2-C CH
CH2=CH-C
C-CH=CH2 CH
CH2=CH-CH=CH-C
因苯不易进行加成和氧化反应，却较易进行取代反应。
C 6H6
+
Br2
FeBr3
C 6H5Br + HBr

大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性

大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性

NH2
Cl
OCH3
2-甲 氧 基 -6- 氯 苯 胺
OH
CH3
1
COCH3
3-甲基-4-羟基苯乙酮
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
§5.2 苯的结构
3H2
208.5 kJ/mol
H2
119.3 kJ/mol
苯的氢化热：208.5 kJ • mol-1 环己烯氢化热的3倍：
3×119.3 ＝357.9 kJ•mol-1
＊ 5、芳烃侧链的反应
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
一、 芳环上亲电取代反应
试剂中的亲电部分从芳环上取代一个H原子
4–羟基–3–甲氧基苯甲醛
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
C O O H> SO 3H> C O O R> C O C l > C O N H 2> C H O> CO> O H> N H 2> CC >
COOH
1
CC> O R> C l > N O 2
对 -甲 酰 基 苯 甲 酸
CHO
轨道； 6 个π 电子离域在6个C原子上。
p6 6
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
图 5.2 苯的闭合的π轨道 4.环状的共轭体系导致苯分子具有相当高的稳 定性。电子云完全平均化，故无单双键之分。
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
苯分子中的骨架
大学有机化学重点知识总结第五章 芳烃 芳香性
CH3 C CHCH3
2–甲基–3–苯基戊烷 2–苯基–2–丁烯
PhC CH
苯乙炔
CH2

第五章 芳香烃

第五章 芳香烃

0℃ SO3H
4-甲基-1－萘磺酸
80％
SO3H HNO3－H2SO4
NO2 SO3H
SO3H
NO2
5-硝基-2－萘磺酸
8-硝基-2－萘磺酸
②加成反应
H2，Ni 140～160℃，3MPa
四氢化萘
H2，Ni 200℃，10～30MPa
十氢化萘
③氧化反应
V2O5 O2 （空气） 460℃
O
C O
C
邻甲苯磺酸
（4）付氏反应（付列德尔－克拉夫茨）
（A）烷基化反应（引入烷基的反应）
无水AlCl3
CH3 CH2 Br
80 ℃
CH2CH3 HBr
乙苯
常用催化剂：AlCl3、FeCl3、SnCl4、SbCl3、ZnCl2等 路易斯酸和HF、H2SO4、H3PO4等质子酸
常用烷化剂：卤烷、烯烃、醇
CH2
Cl
+0.043 +0.116 +0.028
O
CH3
NH2
NO
思考题：下列一取代苯在进行硝化反应时，将 主要得到什么产物：
+
Cl
COOH NH3
NH COCH3 NH CH3 2
O CH3
CONH2
O O CCH3
O C OCH3
（二）二取代苯的定位效应
引入第三个取代基的情况： ①两个取代基的定位效应一致
Cl
Cl
实验结果表明，苯环上原有的取代基按其 进行亲电取代时的定位效应，大致分为两类：
（1）邻对位定位基（第一类定位基）
－N（CH3）2 －NH2 －OH -OCH3 -NH-C-CH3
甲氧基
O 乙酰氨基

第五章_芳烃_芳香性

第五章_芳烃_芳香性

23
O
CH2(CH2)3OH BF3 H
AlCl3 δ+ δ-
-H2O
CH2(CH2)3Cl BF3 H CH2CH2COCl
H
BF3
O
-HCl
2ClSO3H CCl4
SO3H + H2SO4 + HCl
24
AlCl3 -CuCl2 35~50℃, H2 Ni, △ 9O2 V2 O 5 Cl2 AlCl3 700~800℃
NH2
氨基活化苯环 K2Cr2O7 H2SO4
COOH COOH
49
萘环上二取代 α位： 原基团为第一类 进入同环上的α位
β位： 进入同环上的1位 α位： 进入异环上的α位,有2个 原基团为第二类 β位：进入异环上的α位,有2个
50
特殊
CH3
H2SO4
CH3
H H
C O C O
O
HO3S
CH3
HOOCH2CH2CC O
+
-CN, -SO3H , -NH3
29
-CO NH 2,
+
5.5.2 理论解释：甲苯取代定位机理 稳定 CH3 CH3 CH3 CH 3° 3 E E E E H H H H
CH3
CH 3
CH 3
CH3 3°
稳定
H
E
CH3 E H
H
CH3 E
E
H E CH 3
E H
H
CH 3 2° E H
E
不稳定
57
1984年，克罗托赴美国参加学术会议， 在莱斯大学参观，经化学系主任介绍， 认识了研究原子簇化学斯莫利教授, （R.E.Smally） 观看斯莫利教授和他研究生设计的激光超 团簇发生器,在氦气中用激光合碳化硅变成蒸 汽的实验,克罗托对这台仪器非常感兴趣,这 正是他所渴求的, 1985年8月-9月，三位科学家合作研究，用高 功率激光轰击石墨，使石墨中的碳原子汽化,

03-2环烃-芳烃

03-2环烃-芳烃

1. 亲电取代反应 •
1.卤代反应(halogenation)
• 2.硝化反应(nitration) • 3.磺化反应(solfonation)
苯环的亲电取代反应历程归纳起来，一般分为两步: 1. 亲电试剂带正电部分进攻苯环，生成σ配合物. 中心碳由sp2转为SP3,芳香结构被破坏。
E (1) + E+ 催化剂 慢 σ配合物 H
2、间位定位基 、间位定位基，又称第二类定位基 第二类定位基，“指挥” 第二类定位基 新进基主要进入它的间位，同时钝化苯环。属于第 二类基的有（按钝化能力由大到小排）：
-NR3，-NO2，-CCl3，
强致钝基
-CN，-SO3H， ， ，
中等致钝基
-CHO，-COR，-COOH，-COOR，-CONH2 等 ， ， ， ，
δ—
δ— (-0.017) δ+ (+0.001) δ—(-0.011)
δ—
δ— (-0.003) (0.00) δ—(-0.002)
间位定位基一般为吸电子基，使苯环的电子密度降 间位定位基一般为吸电子基 低，尤其使邻位和对位电子密度降低更多，间位降低的 相对较少，亲电取代主要在间位进行，且反应比苯要难。 卤苯中卤原子是致钝 但却是第一类定位基： 基, 但却是第一类定位基：
第三章 ２芳香烃
具有“芳香性”的碳氢化合物称芳香烃 芳香烃。 芳香烃 芳香性：稳定、易取代、难加成，具有平面环状大π 芳香性 稳定、易取代、难加成，具有平面环状大π键。 一、分类 单环芳烃：分子中只含一个苯环 苯型芳烃
多苯代脂烃 CH2 CH3
芳烃
多环芳烃
联苯和联多苯 稠环芳烃
非苯型芳烃：
二、苯的结构 1825年首次分离出来。1865年Kekulé 提出苯的环状构造式：

5第五章 芳烃 芳香性

5第五章 芳烃 芳香性
O CH3CH2CH2C Cl AlCl3
O CCH2CH2CH3 Zn—Hg HCl,
CH2CH2CH2CH3 73%
5、氯甲基化反应 、
在无水ZnCl2存在下，芳烃与甲醛及 存在下，芳烃与甲醛及HCl作用，芳 作用， 在无水 作用 环上氢原子被氯甲基（ 环上氢原子被氯甲基（—CH2Cl）取代 ） 与烷基化反应相似，芳环上不能连有强吸电基。 与烷基化反应相似，芳环上不能连有强吸电基。 实际操作中可以用多聚或三聚甲醛代替甲醛
FeCl3 25 0 C
Cl
卤素活性： 卤素活性：F2 > Cl2 > Br2 > I2 芳烃活性：烷基苯>苯 卤代苯 芳烃活性：烷基苯 苯>卤代苯
Cl 90%
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl2 FeCl3
39%
Cl 55%
6%
CH3
Cl2, FeCl3 , CH3COOH 25 0C
CH3 Cl
CH3
CH3
浓HNO3 浓 H2SO4 50-60 C
NO 2
0
NO2 75-85%
NO2
NO2
NO 2 NO 2
浓 HNO3, 浓 H2SO4 100-110 C
93%
0
NO2
NO2
1%
6%
CH3
CH3
CH3
浓 HNO 3, 浓H 2SO 4 30 C
0
CH3
NO2
NO2
59%
NO2
37%
4%
硝化反应机理
O2N OH
简并轨道
6 p 6个p轨道
三、共振论对苯分子结构的解释
Kekulé 结构式 结构式:

有机化学-芳烃(全面剖析)


苯的氢化热预计： 120 * 3 = 360 kJ/mol 苯的氢化热实测： 208 kJ/mol 离域能(或共轭能) ：360 - 208 = 152 kJ/mol
五、苯的共振式和共振论的简介 基本要点： 1．当一个分子、离子或游离基按照理论可以写出两 个以上经典结构式时，这些经典结构式构成了一个 共振杂化体，共振杂化体接近实际分子。
H H H
H
闭 合 H共 轭 体 系 H
三、苯的分子轨道模型
y6=0.408(-f1+f2-f3+f4-f5+f6) y5=0.289(-2f1+f2+f3-2f4+φ5+f6) y4=0.500(f2-f3+f5-f6)
反键轨道
成键轨道
y3=0.500(f2+f3-f5-f6) y2=0.289(2f1+f2-f3-2f4-f5+f6) y1=0.408(f1+f2+f3+f4+f5+f6)
SO3H
﹢ + H3O
+ H2O ……④
4. 傅瑞德—克拉夫茨（Friedel-Crafts）反应
包括 烷基化—— 被 -R 取代 O 酰基化—— 被 R-C- 取代 催化剂：AlCl3 、 FeCl3 、BF3等路易斯酸 烷基化试剂：卤代烷、烯、醇等
C2H5
① 烷基化反应
+ C2H5Br
AlCl3
甲苯基--甲苯分子中苯环上减去一个H所得基团叫甲苯基.
CH2Cl
CH2OH
苄氯(氯化苄)
苄醇(苯甲醇)
5. 苯的衍生物命名 a. -NO2 、-NO、-X 与苯相连时，苯作母体

第七章芳香烃


7.1.2 按苯环数目和结合方式分类
按苯环数目分类：单环芳烃、 多环芳烃 、非苯芳烃
CH(CH3)2
CH3
苯
间甲基异丙苯
萘
菲
蒽
芘
苯并芘 （强效致癌物质）
3
联苯 三苯基甲烷
反-二苯乙烯
[18]-轮烯 富勒烯 (非苯芳烃)
4
7.2 苯的结构 7.2.1 苯的结构研究历史
1825年，Faraday从路灯照明燃气凝结液中 分离出来，测定实验式CH。 1833年，确定分子式C6H6，有下列反应。
OCH3 CH3
主要产物
COOH NO2
主要产物
CH3 CI
混合物
36
(3)苯环上原有两个取代基对引入第三个取代基的定 位作用不一致，两个取代基属不同类定位基时，这时 第三个取代基进入苯环的位置主要由第一类定位基定 位：
NHCOCH3 COOH O2N CH3
在考虑第三个取代基进入苯环的位置时，除考虑 原有两个取代基的定位作用外，还应该考虑空间位 阻，如 3-乙酰氨基苯甲酸的 2 位取代产物很少。
Ⅰa
CH3
+
H E
+
CH3
Ⅰc
Ⅰb
+
H E
CH3
CH3 或 H E
+
进攻对位：
CH3
+
CH3 H E
Ⅱc
+
H E
Ⅱ
H E
Ⅱb
Ⅱa
CH3
CH3
+
CH3
+
进攻间位：
+ H或 E
CH3 H +E
Ⅲc
H
E

第五章---芳烃--芳香性

第五章---芳烃--芳香性第五章 芳烃 芳香性(一) 出分子式为C 9H 12的单环芳烃的所有同分异构体并命名。

解：C H 2C H 2C H 3C H (C H 3)2C H 3C 2H 5C H 3C 2H 5正丙苯异丙苯邻甲基乙苯间甲基乙苯C H 3C 2H 5C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3C H 3偏三甲苯均三甲苯CH H(4) 1,4-二甲基萘 酸 (6) 1-甲基蒽(7) 2-甲基-4-氯苯胺 (8) 3-甲基-4羟基苯乙酮 (9) 4-羟基-5-溴-1,3-苯二磺酸(三) 完成下列各反应式：解：红色括号中为各小题所要求填充的内容。

(1)+ C l C H 2C H (C H 3)C H 2C H 3C C H 3C H 3C H 2C H 33(2)+(过量)C H 2(3)N O 2NO 2+(主要产物)(4) 32O 40 CoO 2N(5) +(6) C C H 2O+H 2O H(7)(B )(15) F C H 2C l C H 2F3+(16)C H 2C H 3C H =C H 2N B S , 光C C l 4K O HC H C H 3rC H C H 2rBr B r C C l(四) 用化学方法区别下列各组化合物：(1) 环己烷、环己烯和苯 (2) 苯和1,3,5-己三烯解：(1) 环己环苯退色x(2) 1,3,5-(五) 写出下列各反应的机理：OC H 3C H C C H +- H +C C H 3O +(六) 己知硝基苯(Ph —NO 2)进行亲电取代反应时，其活性比苯小，—NO 2是第二类定位基。

试部亚硝基苯(Ph —NO)进行亲电取代反应时，其活性比苯大还是小？—NO 是第几类定位基？解：由于氧和氮的电负性均大于碳，在亚硝基苯所以亚硝基苯(Ph —NO)进行亲电取代反应时，(11) N H C 3(14)(16)(18)讨论：A．(10)的一元硝化产物为O C H3N O2而不是O C H3O2，因为与前者相关的σ-络合物中正电荷分散程度更大，反应活化能更低：22物：(1)O C H3N O2(2)C O O HC O O H(3)N O2N O2(4)NO2COOH(九) 将下列各组化合物，按其进行硝化反应的难易次序排列：(1) 苯、间二甲苯、甲苯(2) 乙酰苯胺、苯乙酮、氯苯解：(1)间二甲苯＞甲苯＞苯解释：苯环上甲基越多，对苯环致活作用越强，越易进行硝化反应。

高四章芳烃芳香性


Br
p-二溴苯 65.8%
注意：第二个卤素原子进入第一个卤素原子的邻、对位。
5.4.1 亲电取代反应
(2) 硝化
+ HNO3
浓 H2SO 。 4
50-60 C
NO2+H2O
硝 基 苯
若苯环上已有取代基：
注意：
NO2 +
发烟3HN发 O9烟 0。 2SHOC4
NO2 NO2
（苯环钝化）
间二基苯 93％
芳香族化合物——具有芳香性(3点)的一大类有机化合物
第五章 芳烃 芳香性
芳烃按其结构分为三类：
单环芳烃 苯
芳烃 多环芳烃 联苯
CH3 CH3
甲苯
CH3 二甲苯
H
C
三苯甲烷
稠环芳烃
萘
菲
第五章 芳烃 芳香性
5.1 芳烃的构造异构和命名
5.1.1 构造异构
一元取代只有一个结构式，二、三、四元取代各有三个异构体。
+ H2SO4 SO3 室温
发烟硫酸
SO3H + H2O
其他磺化试剂还有SO3、ClSO3H(氯磺酸)等：
+ ClSO3H
SO3H + HCl
O S
苯磺酰基
O
过量ClSO3H
SO2Cl + H2SO4 + HCl
苯磺酰氯
5.4.1 亲电取代反应
定位效应：
苯环上已有一个－SO3H后，苯环钝化，且第二个基团上m-； 苯环上已有一个－CH3后，苯环活化，且第二个基团上o-、p-。
++
-
-- +-
成 键 轨 道
无节面
++
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有机化学课程教案编写日期：2008 年 3月16日 - 4月6日章、节（或课题、单元）名称第五章芳烃芳香性授课学时9目的要求1、掌握苯分子的结构，了解用轨道杂化理论和分子轨道法定性解释π电子的离域作用。

2、了解单环芳烃的物理性质。

3、掌握单环芳烃的亲电取代反应及其历程(离子型亲电取代反应)。

4、掌握取代基的定位规律，掌握定位规律在有机合成中的应用。

5、掌握烷基苯存在烷基的碳链异构和取代基在苯环上的位置异构以及单环芳烃的命名方法。

6、了解萘的结构及其重要反应（磺化反应的动力学控制），了解葸、菲。

7、了解非苯芳烃的涵义；掌握Huckel 4n+2规则及判断非苯芳烃的方法。

8、了解Fullerene的结构特点及应用。

重点：1、苯环的结构与其特殊稳定性；2、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及其理论解释；4、萘的结构与化学性质，定位规律在萘及其衍生物中的应用；5、Hückel规则与芳香性。

难点：1、分子轨道理论对苯环的结构及其特殊稳定性的解释；2、定位规律的理论解释。

3、分子轨道理论对Hückel规则与芳香性的理论解释。

教学组织教学方法：课堂教学采用多媒体教学，ppt、三维立体动画相结合。

作业：P198 二、三、四(1)、五(2、3)、七(10、13除外)、八、九、十、十八、二十四；参考书目文献：1、莫里森RT，博伊德RN著，有机化学上册. 第2版. 复旦大学化学系有化学教研室译，北京：科学出版社，1992.485~5722、高鸿宾主编，有机化学(第三版)，北京：高等教育出版社，1999. 240~2863、徐寿昌主编，有机化学(第二版)，北京：高等教育出版社，1993. 112~1584、Carey F A. Organic Chemistry. 2nd ed. New：McGraw-Hill, Inc, 1992. 407~4985、袁履冰主编，有机化学，北京：高等教育出版社，1999. 19~346、国际化学和应用化学联合会. 有机化学命名法A、B、C、D、E、F和H部. 北京：科学出版社，1987 . 111，423~425授课小结(2005.6.24)1、授课情况基本正常。

2、教材P200，习题七(10)、(13)，新引入硝基进入的位置？，(13)为33。

参见“有机化学伊甸园”中的“有机习题”。

第五章芳烃芳香性芳烃芳香族碳氢化合物。

含有苯环的一大类C、H化合物。

“芳香”二字的含义：过去：天然产物中许多有香味的物质分子中都含有苯环。

现在：环流效应、Hückel 4n+2规则、以及特殊的化性。

芳香性易进行离子型取代反应，不易加成、氧化，并具有特殊的稳定性。

芳香族化合物具有芳香性(3点)的一大类有机化合物。

芳烃按其结构分为三类：(a)单环芳烃：分子中只含有一个苯环的芳烃。

例：CH3苯甲苯CH33间二甲苯(b)多环芳烃：分子中含有两个或两个以上的芳烃。

例：-C-H联苯三苯甲烷(c)稠环芳烃：分子中含有由两个或多个苯环彼此间通过共用两个相邻碳原子稠合而成的芳烃，称为稠环芳烃。

例：萘蒽菲5.1芳烃的构造异构和命名5.1.1 构造异构一元取代只有一个结构式：CH 3CH 2CH 3CH(CH 3)2甲苯 乙苯 异丙苯二、三、四元取代各有三个异构体：1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯1,2,3-三甲苯 1,2,4-三甲苯 1,3,5-三甲苯o- m- p-CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯连三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3CCH 33CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3H 3CCH 3CH 3CH 3H 3C1,2,3,4-四甲苯 1,2,3，5-四甲苯 1,2，4，5-四甲苯5.1.2 命名命名时，一般以芳环为取代基，也可以芳环为母体。

具体情况，具体对待：CH=CH 2CH=CH 2对二乙烯基苯CH=CH 2苯乙烯CH 2Cl CH 2OH 氯苄苄醇苯氯甲烷苯甲醇C 6H 5－ 苯基(Ph －) ；Ar － 芳基(芳环上去掉一个氢后，所剩下的原子团)； C 6H 5CH 2－ 苄基5.2 苯的结构仪器测得，所有的C-C 键长为0.140nm ，所有的C-H 键长为0.104nm ，键角∠CCH 及∠CCC 均为120º。

0.140nm5.1.1 价键理论Kekul é于1865年对苯的结构提出了一个设想：两种不同的“环己三烯”在迅速地相互转变HH HHH HH HHH在19世纪， Kekul é提出的苯的结构式是最满意的一种。

它成功地解释了许多实验事实，但不能解释苯环的特殊稳定性及苯只有一种邻二取代物。

杂化轨道理论的解释：苯分子中12个原子共面，其中六个碳原子均采取sp 2杂化，每个碳原子上还剩下一个与σ平面⊥的p 轨道，相互之间以肩并肩重叠形成π66大π键。

π66是离域的大π键，其离域能为152KJ/mol ，体系稳定，能量低，不易开环(即不易发生加成、氧化反应) 。

处于π66大π键中的π电子高度离域，电子云完全平均化，像两个救生圈分布在苯分子平面的上下侧 (动画),在结构中并无单双键之分，是一个闭合的共轭体系。

5.1.2 分子轨道理论六个p 轨道可线性组合成6个分子轨道：ψ2ψ3ψ4ψ5**ψ6ψ1无节面一个节面三个节面二个节面反键 轨道成键 轨道++++++++--++----++++---+++-+++--解释：①三个成键轨道能量低，三个反键轨道能量高。

分子轨道中节面越多，能量越高。

②六个π电子均进入成键轨道，且能量低于3个孤立的π键bbbbbbÒÒ±Ò112121Ò×ÒÒìÒ·ÒÒüÒìÒÒÒüÒìÒ2ÒÒ ÒÒ×ÒÒÒÒÒ2p b ÒÒùÒÒ ÒÒ×ÒÒÒp 1bb 6ÒÒ ÒÒ×ÒÒÒÒÒ8p ÒÒùÒÒ ÒÒ×ÒÒÒp 1.333b③苯分子中电子云分布如P243图10-1所示。

(动画)由以上讨论知：苯的结构很稳定，其π电子高度离域，键长完全平均化。

苯分子结构的表示方法：或强调离域更符合习惯离域!5.1.3 共振论对苯分子结构的解释共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构的共振杂化体：贡献最大5.3 单环芳烃的物理性质不溶于水，比重小于1，b.p随分子↑而↑，…(自学)单环芳烃的IR谱图特征：①νC－H吸收大于3000cm－1(3100～3010cm-1)；②1600、1500、1580、1450cm-1处苯环呼吸振动；③900～650cm-1处(指纹区)一系列γC－H面外弯曲振动可提供苯环上的取代信息。

例1：邻二甲苯的IR谱图例2：间二甲苯的IR谱图例3：对二甲苯的IR谱图单环芳烃的NMR谱图特征：δ苯氢≈7.25 例：异丙苯的NMR谱图5.4 单环芳烃的化学性质三种反应：√取代、加成、侧链上的反应5.4.1苯环上的亲电取代反应 (1) 卤化在铁或三卤化铁等催化下，苯与卤素作用生成卤(代)苯。

+ Cl 23Cl+ HCl3Cl ClClCl+o-ÒÒÒ±Òp-ÒÒÒ±Ò50%45%40-60 CÒ+ HBrBr3+ Br 2p-ÒÒÒ±Òo-ÒÒÒ±Ò+Br BrBrBr3Ò60-70 C注意：第二个卤素原子进入第一个卤素原子的邻、对位。

(2) 硝化+ HNO 324ÒNO 2+ H 2OÏõ»ù±½若苯环上已有取代基：+ 发烟HNO 3NO 224。

NO 2NO 2间二基苯 93％（苯环钝化）（苯环活化）+ HNO 3+24。

NO 2CH 3邻硝基甲苯CH 3CH 32对硝基甲苯58％38％注意：苯环活化后，第二个取代基进入第一个取代基的邻、对位；苯环钝化后，第二个取代基进入第一个取代基的间位；(3) 磺化+ H 2OÒ¨H 2SO 4+ 80 CÒSO 3H+ H 2O+SO 3HH 2SO 4SO 3ÒÒ·ÒÒÒòÒá定位效应：苯环上已有一个－SO 3H 后，苯环钝化，且第二个基团上m-；Ò±ÒÒÒÒá+ H 2O+H 2SO 4SO 3·ÒÒÒòÒáÒ200-230 CSO 3HSO 3H SO 3H苯环上已有一个－CH 3后，苯环活化，且第二个基团上o-、p-；CH 3CH 3+SO 3HÒÒH 2SO 4Ò¨CH 3SO 3H+ÒÒ×Òù±ÒÒÒáÒÒ×Òù±ÒÒÒá32%62%其他磺化试剂还有SO 3、ClSO 3H(氯磺酸)等：+ HClClSO 3HClSO 3HÒÒSO 3H+SO 2Cl±ÒÒÒÒ+ H 2SO 4 + HClS O O±½»Çõ£»ù注意：磺化反应可逆！+ H 2OSO 3HÒÒÒó 80 C 1Ò¨H 2SO 4+有机合成中可利用此反应“占位”：例1：CH 324H 2O/H+180 CÒCH 3NO 23H3HCH 3NO 2CH 3例2：OH SO 3HO 3SOH SO 3HHO 3SOHBrOHBr2422(4) Friedel-Crafts 反应(A) 烷基化反应+ RX3R+ HX (X=Br Cl)Ò常用催化剂：无水AlCl 3(Liews 酸)或H 2SO 4(Br φsted 酸) 例1：orH 2SO 4CH 3CH 2+首先进攻+ CH 2=CH23CH=CH 2CH 2CH 3(乙苯)(苯乙烯)制塑料、ABS、离子交换树脂例2：24+ CH 3CH=CH 2CH 3CH 3异丙苯(可制苯酚)3CH问题：① 多元取代CH 2CH 3CH 2CH 3253+ CH 3CH 2Cl3CH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 3+Ò±ÒÒüÒ×Ò×ÒÒÒú这个问题可通过控制C 6H 6及RCl 的相对用量，使主要产物为一元取代。