《有机化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七章 芳烃

第七

第七章:芳烃 §7-1苯的结构 §7-2芳烃及其衍生物的命名 §7-3单环芳烃的性质 §7-4苯环的亲电取代定位规律 §7-5多环芳烃

第七章：芳烃 §7-1 苯的结构 §7-2 芳烃及其衍生物的命名 §7-3 单环芳烃的性质 §7-4苯环的亲电取代定位规律 § 7-5 多环芳烃

第七章:芳烃 芳烃芳香族碳氢化合物 (1)碳氢比高 如: C:H=1:1C:H=10:8 (2)碳碳键长介于CC与C=C之间 特点 如: C-C C=C 0.139nm0.154nm0.133nm (3)对于氧化作用有相当大的抗力 (4)易发生亲电取代反应,不易发生加成反应

第七章：芳烃 芳烃——芳香族碳氢化合物 特点 （1）碳氢比高 (2) 碳碳键长介于C—C与C=C之间 (3) 对于氧化作用有相当大的抗力 (4) 易发生亲电取代反应,不易发生加成反应 如： 0.139nm 0.154nm 0.133nm C— C C = C 如： C : H = 1 : 1 C : H = 10 : 8

单环芳烃 联苯和联多苯 苯系芳烃 如: 联苯 芳烃 多环芳烃√多苯代脂肪烃 如 苯甲烷 非苯系芳烃 稠环芳烃 如: 萘 最典型的芳香烃一苯

最典型的芳香烃------苯 芳烃 苯系芳烃 非苯系芳烃 单环芳烃 多环芳烃 联苯和联多苯 多苯代脂肪烃 稠环芳烃 如： 如： 如： 联苯 三苯甲烷 萘

§7-1苯的结构 、凯库勒式 凯库勒( Kekule)于1865年首先提出苯的结构式: H、C、H C 但凯库勒结构式不能说明苯 C、、C、,的全部特性,它的主要缺点有: H C H 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Cl2或Br2加成,也不被KMnO4所氧化

§7-1 苯的结构 一、凯库勒式 凯库勒（Kekülé）于1865年首先提出苯的结构式： C C C C C C H H H H H H 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

(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 (3)苯分子中有三个C=C和三个CC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)氢化热不是环己烯的三倍 +t一 +120KJ/ mol +3H 2 t Q Q=3×120=360KJ/mol 实验值:苯的氢化热=208KJ/mol 实验值比理论值低(360-208=152KJ/mol) 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

+ 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

二、近代物理方法测定苯的结构 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： 二、近代物理方法测定苯的结构 （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°

来轨道杂化理论 苯环所有碳原子都是采用SP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o键。 每个碳原子的未 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, (1)苯的骨架 (2)碳原子的p轨道 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。 (3)p轨道的重叠 (4)苯分子中的r电子云 图7-2苯的结构

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σ键。 每个碳原子的未 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

米分子轨道理论 苯分子形成键后,其分子中六个碳原子未参与杂化的 P轨道可组成六个分子轨道。其中为m1、x2、3为 成键轨道,π4、5、π6为反键轨道。当苯分子处于基态 时,六个电子分成三对分别充满了π1、π2、π3轨道。使苯 的体系能量低,性质比较稳定。 4 n反键轨道 E 原子轨道 成键轨道

分子轨道理论 苯分子形成σ键后，其分子中六个碳原子未参与杂化的 P 轨道可组成六个分子轨道。其中为π1 、π2 、π3 为 成键轨道，π4 、π5 、π6 为反键轨道。当苯分子处于基态 时，六个电子分成三对分别充满了π1 、π2 、π3 轨道。使苯 的体系能量低，性质比较稳定。 * * * π1 π2 π3 π4 π5 π6* * * E 反键轨道 成键轨道 原子轨道