《有机化学》课程教学资源_有机化学（C）第六章

第六章 单环芳烃 N Ta 20 Ung Re Os Uns Ce h m Sm Eu Np Gd Tb 主讲教师： 刘会 Am 70 Cm 山东理工大学化学工程学院 E-mail:huiliu1030@sdut.edu.cn

主讲教师：刘 会 山东理工大学化学工程学院 E-mail: huiliu1030@sdut.edu.cn 第六章 单环芳烃

芳香化合物的定义 第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香 气味的物质称为芳香化 合物。 第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称 为芳香化合物。 第三阶段：将具有芳香特性的化合物称 为芳香化合物

第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香 气味的物质称为芳香化 合物。 第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称 为芳香化合物。 第三阶段：将具有芳香特性的化合物称 为芳香化合物。 芳香化合物的定义

芳烃的分类 单环芳烃 苯 甲苯 乙苯 苯乙烯 苯系芳烃 联苯 联苯 对三联苯 多环芳烃〈 稠环芳烃 芳烃 蒽 多苯代脂烃 二苯甲烷 非苯芳烃 环戊二烯基负离子环庚三烯基正离子 奥

芳烃 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 甲苯 乙苯 苯乙烯 联苯 对三联苯 萘 蒽 二苯甲烷 － + 环戊二烯基负离子 环庚三烯基正离子 奥 芳烃的分类

芳香性的概念 1C/H的比例高。 2 具有平面和接近平面的环状结构。 3 键长接近平均化。 4在核磁共振谱中，环外氢的化学位移明显移向低 场， 环内氢的化学位移明显移向高场。 5化学性质稳定，易发生亲电取代而不易发生加成， 不易氧化

芳香性的概念 1 C/H的比例高。 2 具有平面和接近平面的环状结构。 3 键长接近平均化。 4 在核磁共振谱中，环外氢的化学位移明显移向低 场， 环内氢的化学位移明显移向高场。 5 化学性质稳定，易发生亲电取代而不易发生加成， 不易氧化

主要内容 §6-1苯的结构 §6-2构造异构和命名 §6-3单环芳烃的来源和制法（略） §6-4单环芳烃的物理性质（略） §6-5单环芳烃的化学性质* §6-6苯环上亲电取代定位规律*

§6-1 苯的结构 §6-2 构造异构和命名 §6-3 单环芳烃的来源和制法（略） §6-4 单环芳烃的物理性质（略） §6-5 单环芳烃的化学性质* §6-6 苯环上亲电取代定位规律* 主要内容

§6-1苯的结构 1、苯的凯库勒式 凯库勒(Keklé)于1865年首先提出苯的结构式： H H H 但凯库勒结构式不能说 H 明苯的全部特性，它的主要缺点 有： H (1)分子中有三个双键，应该具有烯烃的性质。 例如，容易起加成反应与氧化反应，但实验证明在一般情 况下苯不易与C1,或Br,加成，也不被Kn04所氧化

1、 苯的凯库勒式 凯库勒（Kekülé）于1865年首先提出苯的结构式： 但凯库勒结构式不能说 明苯的全部特性，它的主要缺点 有： （1）分子中有三个双键，应该具有烯烃的性质。 例如，容易起加成反应与氧化反应，但实验证明在一般情 况下苯不易与 Cl2 或 Br2 加成，也不被 KMnO4 所氧化。 §6-1 苯的结构

(2)苯的邻位三无取代物应有两种异构体，但实际上只有 种。 (3)苯分子中有三个C=C和三个C一C键长应不相同，这 样苯环就不是一个正六边形。但实验证明苯环是 一个正 六边形结构，环中的碳碳键长是完全相等的

（3）苯分子中有三个C = C和三个 C—C 键长应不相同，这 样苯环就不是一个正六边形。但实验证明苯环是 一个正 六边形结构，环中的碳碳键长是完全相等的。 （2）苯的邻位二元取代物应有两种异构体，但实际上只有 一种。 X X X X

(4)氢化热不是环E烯的三倍。 +H一 +120KJ/mo1 ○+3一 +Q Q=3×120=360KJ/mo1 实验值：苯的氢化热=208KJ/mo1 实验值比理论值低(360-208=152KJ/mo1) 说明苯分子中不是由三个双键组成，而应该是比环己 烯更稳定的物质。 凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构

+ H2 + 120 KJ / mol + 3 H2 + Q Q = 3 ×120 = 360 KJ / mol 实验值：苯的氢化热 = 208 KJ / mol 实验值比理论值低（360﹣208 = 152 KJ / mol ） （4）氢化热不是环己烯的三倍。 说明苯分子中不是由三个双键组成，而应该是比环己 烯更稳定的物质。 凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构

2、苯分子结构的价键观点 苯的结构为： (1)6个碳组成一个平面正六边形，6个氢与6个碳都 在同一个平面上。（共平面性） (2)所有键角都是120° 0.139nm (3)碳碳键键长为0.139nm. 120°

苯的结构为： 2 、苯分子结构的价键观点 （2）所有键角都是120° （1）6个碳组成一个平面正六边形，6个氢与6 个 碳都 在同一个平面上。（共平面性） （3）碳碳键键长为0. 139nm. 0.139nm 120°

丧轨道杂化理论 苯环所有碳原子都是采用$P2杂化，每个碳原子 以三 个杂传软删相邻的心原子氯原子形成三个σ键。 未参与杂化的P轨道 都垂直于碳环的平面○ 相邻的两个P轨道彼 此从侧面重叠，开成 一个封闭的共轭体系， 这个封闭的共轭体称 为大键，由于电 H 子高度离域，从而使 键达到完全平均化

轨道杂化理论 苯环所有碳原子都是采用SP2 杂化 ，每个碳原子 以三 个杂化轨道分别与相邻的碳原子和氢原子形成三个 每个碳原子的 σ键。 未参与杂化的P 轨道 都垂直于碳环的平面。 相邻的两个P 轨道彼 此从侧面重叠，开成 一个封闭的共轭体系， 这个封闭的共轭体称 为大π键，由于π电 子高度离域，从而使 键达到完全平均化