《有机化学》第7章多环芳烃和非苯芳烃
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第七章? 多环芳烃和非苯芳烃
1. 环戊二烯为什么可以与Na反应?
解答:环戊二烯负离子具有芳性,稳定;故环戊二烯的氢酸性较强,可与Na反应。
2. 环庚三烯中的CH2上的H的酸性要比典型烯丙基H 的酸性小
解答:
无芳性,不稳定。
负离子较稳定。
3. 蓝烃的结构式为,判断其是否有芳性;如有,亲电取代反应发生在几元环上?
解答:为偶极分子:,有芳性。
亲电取代反应发生在电子云密度大的五元环上。
4. 下列化合物有芳香性的是()。
解答:A 、E 、F。
芳香性的判断: 休克尔规则,Π电子数满足4n+2,适用于单环、平面、共轭多烯体系。
对于多环体系,
处理如下:
5. 分子式为C8H14的A,能被高锰酸钾氧化,并能使溴的四氯化碳溶液褪色,但在汞盐催化
下不与稀硫酸作用。
A经臭氧化,再还原水解只得到一种分子式为C8H14O2的不带支链的
开链化合物。
推测A的结构,并用反应式加简要说明表示推断过程。
解答:
即环辛烯及环烯双键碳上含非支链取代基的分子式为C8H14O2的各种异构体,例如以上各种异构体。
第七章 多环芳烃和非苯芳烃一、 写出下列化合物的构造式。
1、α-萘磺酸2、 β-萘胺3、β-蒽醌磺酸SO 3HNH 2C C OO SO 3H4、9-溴菲5、三苯甲烷6、联苯胺BrCHNH 2二、 命名下列化合物。
1.2.C COO 3.SO 3HNO 24.CH 25.6.CH 3CH 3OHNO 2二苯甲烷 对联三苯 1,7-二甲基萘三、 推测下列各化合物发生一元硝化的主要产物。
SO 3HSO 3H1.HNO 3H 2SO 4O 2NSO 3HNO 2+2.CH 3H 2SO 4HNO CH 3NO 23.OCH HNO 3H 2SO 4NO 2OCH4.CNCNNO 2HNO 3H 2SO 4NO 2CN四、 回答下列问题:1,环丁烯只在较低温度下才能生成,高于350K 即(如分子间发生双烯合成)转变为二聚体什么?写出二苯环丁烯三种异构体的构造式。
解:环丁二烯π-电子为四个,具有反芳香性,很不稳定,电子云不离域。
三种二苯基环丁二烯结构如下:2,1,3,5,7-环辛四烯能使高锰酸钾水溶液迅速褪色,和溴的四氯,已知它的衍生物二苯基环丁二烯,有三种异构体。
上述现象3 3化碳溶液作用得到C 8H8Br8。
(a),它具有什么样结构?这两个共振结构式表示?解:不可以,因为1,3,5,7-辛环四烯不具有离域键,不能用共振结构式表示。
(c),用金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K+C8H8(环辛四烯二负离子),这种盐的形成说明了什么?预期环辛四烯二负离子将具有怎样的结构?解:环辛四烯二负离子具有芳香性,热力学稳定,其结构为:五、写出萘与下列化合物反应所生成的主要产物的构造式和名称。
1,CrO3, CH3COOH 2,O2,V2O5 3, Na,C2H5OHOO C O CO O解:具有右式结构,不是平面的(b),π-电子云是离域的。
1,4-萘醌邻苯二甲酸酐 1,2-二氢萘4,浓硫酸,800C 5,HNO3,H2SO4 6,Br2α-萘磺酸α-硝基萘 1-溴萘7,H2,Pd-C加热,加压 8,浓硫酸,1650C四氢萘β-萘磺酸六、用苯、甲苯、萘以及其它必要试剂合成下列化合物:1.CH 2CH 3Cl ,hvCH 2ClAlCl 3CH 2ClCl 2FeCH 2Cl2.(C 6H 5)3CHCH 3Cl ,hvCHCl2AlCl 3(C 6H 5)3CH3.NO 2Br23H 2SO 424.NO 2SO 3HSO 3H NO 2SO 3HH 2SO 4165C3H 2SO 45.C C OOCO O COAlCl 3O 2,V 2O 5450CC COOHO 97%H 2SO 4C C OO七、 写出下列化合物中那些具有芳香性? 解:1.2.3..4.+5.6.7.8.9.10.H HH HHH11.CH 2=CHCH=CHCH=CH 2代表有芳香性代表无芳香性。
第七章 多 环 芳 烃与非苯芳 烃学习要求:1.掌握萘、蒽、菲的结构。
2.掌握多环芳烃的化学性质、萘的磺化反应、动力学控制和热力学控制。
3.理解芳香性概念、芳香性的判别、休克尔规则。
4.了解非苯芳烃的类型和代表物及反芳香性。
5.了解致癌烃、煤焦油的组成。
计划课时数 4课时重点:萘、蒽、菲的结构。
难点:芳香性的判别、休克尔规则。
教学方法 采用多媒体课件、模型和板书相结合的课堂讲授方法。
引言多 环 芳 烃芳烃按其结构可分类如下:§7.1 联苯对热很稳定,当它和二苯醚以26.5:73.5混合时,受热到400℃时也不分解,所以广泛的用作高温传热液体. §7.2稠环芳烃2CH 3CHCH 32CH 3CH 2苯系芳烃非苯芳烃单环芳烃多环芳烃联苯稠环芳烃多苯代脂烃苯乙苯异丙苯苯乙烯联苯对三联苯萘 蒽二苯甲烷环戊二烯负离子环庚三烯正离子薁7.2.1萘(一)萘的结构平面结构,所有的碳原子都是sp 2杂化的,是大π键体系。
分子中十个碳原子不是等同的,为了区别,对其编号如下:萘的一元取代物只有两种,二元取代物两取代基相同时有10种,不同时有14种。
(二)萘的反应和用途 1. 加成反应萘比苯易加成,在不同的条件下,可发生部分或全部加氢。
2. 氧化反应 萘比苯易氧化3. 取代反应(1)消化 萘与混酸在常温下就可以反应,产物几乎全是α-硝基萘。
存在于煤焦油中,白色闪光状晶体,熔点80.6,℃,沸点218有特殊气味,能挥发并易升华,不溶于水。
萘是重要的化工原料.。
也常用作防蛀剂(如卫生球)0.142nm说明萘环中各碳原子的P 轨道重叠的程度不完全相同,稳定性不如苯。
12345678109αβαααβββ1、4、5、8位又称为 位αβ2、3、6、7位又称为 位电荷密度αβ>+ 2H 2Pd / C3H 2四氢化萘十氢化萘O OO 2+ 9O 2V O 400~550℃+ 4CO 2 + 4H 2O 邻苯二甲酸酐重要的有机化工原料N H 24+C OOH C OOH含邻、对位基时同环氧化NO 24+含间位基时异环氧化(2)磺化反应磺化反应的产物与反应温度有关。
第7章多环芳烃和非苯芳烃一、选择题1.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。
2.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。
3.薁的亲核取代反应容易发生在哪些位置上?()[上海大学2004研]A.1、2和3位B.1和3位C.5和7位D.4、6和8位【答案】D【解析】薁的七元环带一单位正电荷,五元环带一单位负电荷,是典型的非苯芳烃,有芳香性。
七元环显正电性,易受亲核试剂的进攻,同时亲核反应发生在4、6和8位时,活性中间体中五元环带一单位负电荷,较稳定。
4.如果薁进行亲电取代反应,那么容易发生在哪些位置上呢?()[上海大学2004研]A.1、2和3位B.1和3位C.5和7位D.4、6和8位【答案】B【解析】薁的五元环带负电荷,易受亲电试剂进攻,故亲电反应发生在五元环,同时亲电反应发生在1和3位时,活性中间体碳正离子较稳定。
二、填空题1.命名:。
[武汉理工大学2004研]【答案】β-5-硝基萘乙酸(或5-硝基-2-羧甲基萘)【解析】以羧酸作为主体命名或以萘作为主体命名都可。
2.用系统命名法命名:。
[华中科技大学2002研]【答案】5-硝基-1-溴萘【解析】以萘作为主体进行命名,取代基的列出顺序按顺序规则,将小基团优先列出。
3.写出化合物9,10-二溴菲的结构式。
[华东理工大学2004研]【答案】【解析】要熟悉菲的取代基编号顺序:三、简答题1.杯烯具有较大的偶极矩(5.8D),为何?[上海大学2004研]答:杯烯中电子离域,五元环带一个单位负电荷,三元环带一个单位正电荷,这样五元环电子数为6,三元环电子数为2,都符合休克尔规则,为稳定的芳香结构。