芳烃侧链上的反应

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芳烃侧链上的反应
教学目标:
掌握芳烃侧链上的氧化、卤代等反应

教学重点:
芳烃侧链 α—H 原子的氧化及卤代反应

教学安排:
F

10—>G6
;30min

烷基苯的烷基与苯环相连的碳原子称为α-碳原子,其上的氢称为α-氢。在分子构造上芳
烃侧链的 α-氢与烯烃的 α-氢相似,受苯环的影响比较活泼。


一、α—氢的卤代反应
在光照或加热的条件下,烷基苯的 α-H 被卤素取代,生成 α-卤代烷基苯。例如:


α-H 氯代反应机理与烷烃卤代反应机理相同,为自由基型反应:

苯基自由基比烷基自由基更稳定,因为苯基自由基的单电子的电子云可以分散到环上:


苯氯甲烷可以继续氯化生成多卤代产物:


其它烷基苯的α—H也能被卤代:


溴代反应也可以用N-溴代丁二酰亚胺(NBS)做溴化试剂,反应缓和,易控制:

二、α—氢的氧化反应
烷基苯比苯容易被氧化,但通常是烷基被氧化,苯环则比较稳定。用强氧化剂如KMnO4、
K2Cr2O7、HNO3的氧化下,或在催化剂的作用下,用空气或氧气氧化,含 α—H 的烷基被氧
化成羧基,而且不论烷基的碳链长短,一般都生成苯甲酸。例如:


甲苯的氧化

芳烃侧链上的反应

这是因为 α-氢原子受苯环影响比较活泼。若无 α-氢原子,如叔烷基苯不易被氧化,若强
烈氧化时,通常是苯环被破坏性氧化。
用途:工业上催化氧化方法制备苯甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和均苯四甲酸二酐等,
这些化合物在工业上都有重要用途。如均苯四甲酸二酐可用作环氧树脂的固化剂以及制造聚
酰亚胺树脂等。

异丙苯在碱性条件下,很容易被空气氧化生成氢过氧化异丙苯,后者在稀酸作用下,分解
为苯酚和丙酮。这是生产苯酚的重要工业方法。其主要优点是原料价廉易得,可连续化生产,
且其付产物丙酮也是重要的化工原料。

氧化反应是自由基型机理,氢过氧化异丙苯在酸作用下的分解反应主要是正离子的重排机
理:

芳烃侧链上的反应
同理,间甲基异丙基苯进行氧化,再经酸催化分解得到丙酮和间甲酚:


三、关键词
芳烃,α-氢的氧化反应,芳烃 α-氢的卤代反应