第五章 芳烃芳香性

O O O
CH 3
80oC AlCl3
CO2H
CH3
C6H5NO2 ,
O
OH OH
H2SO4 HNO3
NO2 NO2
NO2
5.7.2 其它稠环芳烃
除了萘以外，其它比较重要的稠环芳烃还有蒽和菲等。
3 8 7 6 5 10 4 9 1 2 3 6 7 8 9 4 5 10 2 1
其中： 1,4,5,8
(C6H5)2CH2 + H3O+ + HSO4-
C6H5CH2OH
-H+
H+
C6H5CH2OH2
-H2O
C6H5CH2
C6H6
C6H5CH2 H +
C6H5CH2C6H6
(箭头所指方向为电子云流动的方向!)
CH3 C6H5 CH3 C=CH2
H2SO4
C C
CH3 CH2
CH3
C6H5
C6H5 CH3
次
主
G(m )
主
G(m )
从热力学考虑
热 主
热 主
6位，7位空阻小，所以， 在6，7位取代是热力学 控制的产物。（磺化， 酰基化）
萘环取代反应 实例
H2SO4
>150oC
HO 3S Cl
CH 3
Cl2 I2 （催）
CH3
NO2
稠环化合物一般不 发生側链卤化，因 为环本身活泼
CH3
HNO3-HOAc
• 富勒烯的出现，为化学、物理学、电子学、天文学、材
料科学、生命科学、和医学等学科开辟了崭新的研究领域， 意义重大(高四P194~195小字部分)。 • C60的发现者Robert F C、Harold W K、Richard G S等三人 荣获1996年Nobel化学奖。

（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

CH3
CH3
（1）单环芳烃
CH3
（2）多环芳烃 （3）稠环芳烃
苯
连苯
甲苯
间二甲苯
C
H 三苯甲烷
萘
蒽
菲5
5.1 芳烃的构造异构和命名
5.1.1 构造异构
苯及其同系物的通式为：CnH2n-6。
例如苯有六个碳和六个氢，其六个碳和六个氢 是等同的；
结构异构：
一元取代：只有一种
CH3
二元取代：有三种 三元取代：有三种
CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
H3C CH CH3
CH CH2
CH3
H3C
CH3CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 CH63
5.1.2 命名
（1）当苯环上所连烃基较简单时，以苯环为母体 来命名，叫做“ 某烷(基)苯 ”。如：
（(m2-）)、苯C对H环3(p上-连)表有示两C取H个2代C取H基3代的H基3相C时对C，H位可置C以H。3用邻（o-）、间
法制备。
39%
Cl
55%
6B%r
20
32.9%
65.8%
1.3%
（1）亲电取代反应
(b) 硝化
苯与混酸（浓硫酸与浓硝酸的混合物）于50~60℃下反应， 则环上的一个氢原子被硝基（－NO2）取代，生成硝基苯。 这类反应被称为硝化反应。
+
浓HNO3
浓H2SO4，50～60oC 75%~85%
NO2 + H2O
❖ 沸点 比相应的烷、烯烃要高，随分子量增加而有规律地变化，每 增加一个系差，则沸点增加30℃左右。苯的沸点为80℃。
❖ 溶解度 苯及同系物难溶于水，易溶于有机溶剂(二甘醇、环丁砜等 特殊溶剂)，苯本身就是极好的有机溶剂。如：苯和乙酸异戊酯的混合 液，俗称“ 香蕉水 ”，是油漆的良好溶剂。

32
苯的溴化反应机理：
第一步：Br2分子的极化
Br Br + FeBr3
Br
Br

FeBr3
Br2 与FeBr3 的络合
第二步： 极化了的溴进攻苯环
+ Br
Br

FeBr3
慢
Br H + Br FeBr3
生成苯碳正离子中间体。此步骤是 决定反应速率的一步。
33
烯丙基型正离子: p - π 共轭 π - 电子的离域产生共振杂化体：
浓50H~620S。OC4
NO2
例： NO2
+
浓 HNO 3
浓100H~12S10O。C4
CH3
混酸
30℃
CH3
NO2 混酸
60℃
CH3
混酸
60℃
NO2
NO2 NO2 +
NO2 +
NO2
6%
1%
NO2 NO2
93%
CH3
NO2 混酸 NO2
CH3 NO2
110℃
NO2
NO2
2，4，6-三硝基甲苯
（TNT） 38 2，4，6-Trinitrotoluene
轨道内,每个轨道都含有一对电子.最低的轨道1,环绕 全部六个碳,轨道2和轨道3具有不同的形状但有相 等的能量,它们两个在一起,使六个碳具有同样的电子 云密度. (4) 总的结果造成一个高度对称的分子,其 电子具有相当大的离域作用,从而使它们 能量比在三个孤立的 轨道中要低得多.
20
§5-2 单环芳烃及其衍生物的命名
供电体: 苯环 吸电体: E+, Lewis 酸
28
苯环上亲电取代反应机理