《有机化学》课程教学资源_第九次课_10 多环和稠环芳烃的化学性质

有机化学 1.联苯的性质 2.萘的性质 (1)取代反应 (2)加成反应 (十) (3)氧化反应 多环和稠环芳 3.蒽的性质 烃化学性质 (1)取代反应 (2)加成反应 (3)氧化反应 主讲教师：陈霞 4.芳香性判断

1.联苯的性质 2.萘的性质 (1)取代反应 (2)加成反应 (3)氧化反应 3.蒽的性质 (1)取代反应 (2)加成反应 (3)氧化反应 4.芳香性判断 （十） 多环和稠环芳 烃化学性质 主讲教师：陈霞

联苯的化学性质与苯很相似，两个 联苯 苯环上均可发生亲电取代反应。苯 环为第一类定位基。 混酸O2N O.N NO. 混酸 主要 02N 2025/4/3 上页 下页 返回

2025/4/3 2 联苯的化学性质与苯很相似，两个 苯环上均可发生亲电取代反应。苯 环为第一类定位基。 O2 N 混 酸 O2 N NO2 O2 N O2 N 主要 混 酸 联 苯

萘 结构 分子式为C1Hg,平面结构， 0.1404mf 所有碳原子都是sp杂化的， 是大π键体系. 萘分子中的碳一碳键长 并不相等，说明萘环中各 0.1365m 0.1424nm 碳原子的P轨道重叠程度 0.1393m 不完全相同，由此导致其 中某些原子(-位)的性质 活泼，易发生化学反应 2025/413 返回

2025/4/3 3 萘分子中的碳－碳键长 并不相等, 说明萘环中各 碳原子的P轨道重叠程度 不完全相同, 由此导致其 中某些原子(α-位)的性质 活泼, 易发生化学反应. 0.1404 nm 0.1365 nm 0.1424 nm 0.1393 nm 分子式为C10H8 , 平面结构, 所有碳原子都是sp2杂化的, 是大π键体系. 萘 结 构

结构 蒽 分子式为C14H10,平面 0.1408nm 结构，所有碳原子为sp 杂化，是大π键体系. 蒽环中各碳原子的P 轨道重叠程度不完 0.1396nm 0.1370m 全相同，分子中的碳 0.1436nm 0.1423m 一碳键长也不完全 相等，反应活泼位为 Y位。 2025/4/3 上页 返回

2025/4/3 4 蒽环中各碳原子的P 轨道重叠程度不完 全相同, 分子中的碳 －碳键长也不完全 相等, 反应活泼位为 γ-位。 0.1408 nm 0.1396 nm 0.1370 nm 0.1436 nm 分子式为C14H10 ,平面 结构, 所有碳原子为sp2 杂化, 是大π键体系. 0.1423 nm 蒽 结 构

萘和蒽 反应活性比较 离域能（共轭能） 152 kJ/mol 萘的稳定性 比苯差，比 预测值：152×2=304 苯容易发生 实测值：255 亲电取代、 氧化、加成 由于P轨道重叠程度的差异， 最乔上 α碳的性质最活泼，最容易发生反应。 2025/413 返回

2025/4/3 5 预测值： 离域能(共轭能) 152 kJ/mol 152×2=304 实测值： 255 萘的稳定性 比苯差，比 苯容易发生 亲电取代、 氧化、加成 等反应。 由于P轨道重叠程度的差异，造成萘环上 α碳的性质最活泼，最容易发生反应。 萘和蒽 反应活性比较

萘和蒽 反应活性比较 总离域能 每个环的离域能 152 kJ/mol 152 kJ/mol 255 kJ/mol 128 kJ/mol 351 kJ/mol 117 kJ/mol /苯、萘、蒽稳定性依次减弱，反应活性依次增强（亲 电取代、加成、氧化反应活性依次增强)； /最高反应活性位：萘为位，蒽为Y位。 2025/4/3 返回

2025/4/3 6 总离域能 152 kJ/mol 255 kJ/mol 351 kJ/mol 每个环的离域能 152 kJ/mol 128 kJ/mol 117 kJ/mol 大 小 萘和蒽 反应活性比较 ✓苯、萘、蒽稳定性依次减弱, 反应活性依次增强(亲 电取代、加成、氧化反应活性依次增强); ✓最高反应活性位：萘为α位，蒽为γ位

萘和葸 亲电取代 >萘的亲电取代反应 卤代、硝化、磺化 ①萘环上无取代基时 产物以-位取代为主 90% Br2/CCl_ △ 混酸 79% 2025/4/3 上页N0下页 返回

2025/4/3 7 ➢萘的亲电取代反应 ① 萘环上无取代基时 卤代、硝化、磺化 产物以－位取代为主 Cl FeCl 3 Cl 2 NO2 混 酸 Br Br 2 / CCl 4 萘和蒽 亲电取代 90% 79%

磺化 SOH 浓H2S04,165℃ SOH 85% 原因： ①萘磺酸受动力学控制，生成速度快；B-萘 磺酸受热力学控制，产物的平衡常数大， ②空间效应 2025/4/3 ,页 下页 返回

2025/4/3 8 SO3 H SO3 H H2 浓 SO4 , 165℃ 磺 化 96％ 85％ 原因： ① -萘磺酸受动力学控制, 生成速度快; β-萘 磺酸受热力学控制, 产物的平衡常数大. ② 空间效应 H2 SO4 165℃ 浓

磺化时的空间作用 SO3H SO3H x萘磺酸 B-萘磺酸 应用：合成萘的位衍生物 SOH OH NaOH 300℃ 亚硫酸铵水溶液 NH2 布赫雷尔反应 150℃加压 2025/413 上页 下页 返回

2025/4/3 9 磺化时的空间作用 SO3 H NaOH 300℃ OH H SO3 H H H SO3 H β-萘磺酸 应用：合成萘的β位衍生物 H + 150℃,加压 亚硫酸铵 水溶液 布赫雷尔反应 NH2 α-萘磺酸

萘环上的一元定位规律 第一类定位基 活化此基团所在环， 进行同环一取代 CH3 CHg Cl2 FeCl NO2 0CH,混酸 2025/4/3 10 上页 下页 返回

2025/4/3 10 ✓ 第一类定位基 CH3 CH3 Cl O CH3 O CH3 NO2 FeCl 3 Cl 2 混 酸 活化此基团所在环, 进行同环－取代. ② 萘环上的一元定位规律