山东第一医科大学（泰山医学院）：《有机化学》课程授课教案（打印版）芳香烃

@泰山医学院 省级精品课程申报 教 案 姓名李启洁 2011~2012学年第一学期时间10.14 节次5-6 课程名称 有机化学 授课专业及层次 临床医学本科 授课内容 芳香烃 学时数 2 1.掌握苯分子的结构。 2 掌握单环芳烃的同分异构和命名法。 3.掌握单环芳烃的化学反应，包括亲电取代反应，加成反应及芳烃侧链反应。 教学目的 4.学握苯环取代定位规则、给电子基团、吸电子基团及其理论解释和应用。 5。掌握萘、葱、菲的结构 6. 掌握多环芳烃的化学性质、的磺化反应、动力学控制和热力学控制 7.理解芳香性概念、芳香性的判别、休克尔规则。 重点 苯分子的结构，苯的化学性质及应用，亲电取代反应历程，定位规则 难点 亲电取代反应历程，定位规则 自学内容 双语教材有关内容 使用教具 多媒体，分子模型 相关学科知识立体几何知识 教学法讲述，讲解 讲授内容纲要、要求及时间分配 1装的结构 1.1茶的凯库勒式 5分钟 凯库式并不能代表苯分子的真实结构 1.2苯分子结构的价键观点（筒要介绍） 现代物理方法（射线法、光谱法、偶极距的测定）表明，苯分子是一个平面正六边形 构型，键角都是120°，碳碳键长都是0.1397mm 15分钟 单环芳烃的异构和命名 22命名 1.基的概念 芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Al)用Ar表示。 2.一元取代荣衍生物的命名 当苯环上连的是烷基(R-) NO2,X等基团时，以苯环为母体，叫做某基苯，b当 苯环上连有-COOH,-SO3H,NH2,OH,-CHO,-CH=CH2或R较复杂时，则把苯 环作为取代基。 3.二元取代苯衍生物的命名

网泰山医学院 省级精品课程申报 取代基的位置用邻(o)、间(m)、对p)或1,2-：1,3-：1,4表示. 4。名取代苯名生物的命名 取代基的位肾用邻() ,间(m、对(p)或2,3,4， 表示 b 母体选样原则（按以下排列次子，挂在后面的为母体，排在前面的作为取代基。） 选择母体的顺序下：（重点讲解） NO2、X、-OR(烷氧基)、R(烷基)、NH2、OH、-COR、CHO、-CN、-CONH2 (联胺)、-COX(瞬)、-COOR(指)、-SO3H、-COOH、N+R3第 单环芳烃的来源4单环芳烃的物理性质（简单讲解） 20分钟 单环芳烃的化学性质（复习讲解） 芳烃的化学性质主要是芳香性，即易进行取代反应，而难进行加成和氧化反应， 5.1亲电取代反应 1.硝化反应 硝化反应历程。硝基苯继续硝化比苯困难，烷基苯比苯易硝化 卤代反应 反应历程： 烷基苯的肉代 反应条件不同，产物也个同。因两者反应历程不同，光照卤代为自山基历程，而前者 为离子型取代反应。侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在·碳原子上 磺化反应 烷基苯比苯易磺 磺化反应是可逆的，苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。 此反应常用于有机合成上控制环上某一位胃不被其它基团取代，或用于化合物的分离 和提纯。 磺化反应历程： 4.傅瑞德 克来福特(Friedel-Crafts)反应 (1)烷基化反应 苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为傅一克烷基化反应。 此反应中应意以下几点： 1°常用的催化剂是无水A1CI3,此外还有FcC13、BF3、无水HP、SnC14、ZnC12、H3PO4 当引入的烷基为二个碳以上时，引入的烷基会发生碳链异构现象 3”烷基化反应不易停州在一元阶段，通常在反应中有多烷基苯生成。 4°苯环上已有-NO2、-SO3H、-COOH、-COR等取代基时，烷基化反应不易发生.。因 这些取代甚都是品吸由子基，降低了苯环上的由子云密府，使亲申取代木易发生。 (2) 甚化后应 酰基化反应的特点 产物纯、产量高（因酰基不发生异构化，也不发生多元取代） 5.苯环的亲电取代反应历程 苯及同系物的取代反应都是亲电取代历程，其甲程可用通式表示如下： 开络个物 。络个物 实验证明，硝化、磺化和氯代是只形成。络合物的历程，溴化是先形成x络合物，再 转变为。铭合物的历程

@泰山医学院 省级精品课程申报 5.2加成反应 芳烃容易起取代反应而难于加成，这就是化学家早期在实践中反复观察到的“芳香性” 但在一定条件下还是能加成的 ①催化氢化②Bm由还原 2.加氯 53每化反应 1.苯环侧链的氧化 烃基苯侧链可被高锰酸御或重铬酸御在酸性或碱性溶液或稀硝酸中所氧化，并在与苯 环直接相连的碳氢键 果与苯环直接相连的碳上没有氢时，不被氧化。氧化时 不论烷基的长短，最后都变为基，苯环不容易氧化。 2。邻位烷基苯的氧化 3.苯不的氧化 6苯环上亲电取代反应的定位规律（重点讲解） 苯环上原有取代基决定了第二个取代基导入苯环位置的作用，也影有着亲电取代反应 的难易程度。我们把原有取代基决定新引入取代基导入苯环位骨的作用称为取代基的 定位效应。 61“米定位基 根据原有取代基对苯环亲电取代反应的影响一即新引入取代基导入的位骨和反应的 10分钟 难是分为米 . 邻、 对位定位基 使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位（邻对位产物之和大于60%），且活化养 环，使取代反应比苯易进行。 2.间倒位定位基 使新引入的取代基主要进入原基团间位（间位产物大于50%），且钝化苯环，使取代反 应比苯难进行 第二类定位基（此类主要是指卤素及CH2C1等） 使新引入的取代基主要进入原基团邻位和对位，但使苯环略微钝化，取代反应比苯难 进行。 6.2取代定位效应的应用 10分钟 预测反应的主要产物 苯环 已有两个取代基时，引入第二个取代基时，有下列儿种情况 (1)原有两个基团的定位效应一致， (2)原有两个取代基同类，而定位效应不一致，则主要山强的定位基决定新取代基引 入苯环的位置。 (3)原有两个取代基不同类，且定位效应不一致时，新取代基引入苯环的位置山邻对 位定位基决 指导选择合成路线 NO2 路线一：先硝化，后氧化 路线二：先氧化，后硝化 路线二有两个缺点，(1)反应条件高，(2)有副产物，所以路线一为优选路线

@网泰山医学院 省级精品课程申报 7蔡的反应和用途 成反南 20分钟 茶比茶易加成，在不同的条件下加氢可以得到四氢恭或氢茶 氧化反应 茶比易氧化 取代反应 (1)硝化蔡与混酸在常温下就可以反应，产物几乎全是a-硝基茶。 (2)磺化反应 磷化反应的产物与反应温度有关。低温时多为磺酸，较高温度时则主要是B-磷 酸，ū-茶磺酸在硫酸甲加热到165℃时，大多数转化为B-异构体。 位活泼，反应快，但位阻大，不稳定，容易脱去： B位不活泼，难生成，但较稳定，生成后难脱去。 8非苯系芳烃 )休克尔规则 1931年，休克尔（EHck)用简单的分子轨道计算了单环多烯烃的：电子能级，从15分钟 而提出了 个判断芳香性体系的规划，称为休克尔规则。 休克尔提出，单坏多烯经要有芳香性，必须满足一个条件 ()成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm ②)环状闭合共钜体系 (⊙)环上电子数为4+2(m=0、1、2、3…: 符合上述一个条件的环状化合物，就有芳香性，这就是休克尔规则 不含苯环，具有芳香性，屯子数为4叶2，即符合休克尔规则的环状多烯烃，我们称 之为非苯系芳轻 具有芳香性的离了 (1)环成二烯负离子(2)环庚烯正离子(3)环辛四烯双负离子 2.萸 3.轮烯 小结 5分钟