中国海洋大学：《有机与药物合成化学》课程教学课件（讲稿）06 单环芳烃

第六章 单环芳烃 学习要求： 1.掌握苯分子的结构，杂化轨道理论的定性解释。 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。 4.掌握苯环取代基的定位规则。 5.通过卤化、硝化、磺化、质子化以及傅-克烷基化 和酰基化反应理解芳香亲电取代反应历程。 6.了解单环芳烃的物理性质。 7.了解单环芳烃的来源与制法。 作业P1404,6,10,13

第六章 单环芳烃 学习要求： 1．掌握苯分子的结构，杂化轨道理论的定性解释。 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。 4．掌握苯环取代基的定位规则 。 5．通过卤化、硝化、磺化、质子化以及傅-克烷基化 和酰基化反应理解芳香亲电取代反应历程。 6．了解单环芳烃的物理性质。 7．了解单环芳烃的来源与制法。 作业 P140 4，6，10，13

6.1芳香化合物及芳香性 植物胶中提取 得到的具有芳 苯和含有苯环 具有芳香特性 香气味的物质 的化合物 的化合物 芳香性 •具有平面或接近平面的环状结构。 π电子数符合4n+2规则。 键长趋于平均化。 化学性质稳定：易亲电取代，难加成、难氧化

6.1 芳香化合物及芳香性 植物胶中提取 得到的具有芳 香气味的物质 苯和含有苯环 的化合物 具有芳香特性 的化合物 •具有平面或接近平面的环状结构。 •π电子数符合4n+2规则。 •键长趋于平均化。 •化学性质稳定：易亲电取代，难加成、难氧化。 芳香性

大多数芳烃含有苯的六碳环结构，少数称非苯芳烃的都具有 结构、性质与苯环相似的芳环 v芳环上 不易发生加成反应， 不易氧化， 而容易起取代反应 v芳烃可分为以下三类： ●单环芳烃 ●多环芳烃 •非苯芳烃

v 大多数芳烃含有苯的六碳环结构,少数称非苯芳烃的都具有 结构、性质与苯环相似的芳环. v 芳环上 v 芳烃可分为以下三类: •不易发生加成反应, •不易氧化, •而容易起取代反应. •单环芳烃 •多环芳烃 •非苯芳烃

①单环芳烃一分子中只含有一个苯环 CH=CH, 苯 甲苯 苯乙烯 ②多环芳烃一分子中有两个或以上的苯环 联苯 萘(nai) 蒽(en)

苯 甲苯 苯乙烯 联苯 萘(nai) 蒽(en) ①单环芳烃——分子中只含有一个苯环 ②多环芳烃——分子中有两个或以上的苯环

③非苯芳烃 分子中不含苯环，但含有结构、性质与苯环相似 的芳环，具有芳香族化合物的共同特性 环戊二烯负离子 环庚三烯正离子 奠(yu)

③非苯芳烃——分子中不含苯环,但含有结构、性质与苯环相似 的芳环,具有芳香族化合物的共同特性 环戊二烯负离子 环庚三烯正离子 奥 - + (yu)

6.2苯环的结构 6.2.1凯库勒结构式 v苯的分子式：(CH) V苯不易发生加成，不易氧化，但容易发生取代反应 ⅴ苯比较稳定，只有在加压和催化剂作用下才发生加氢 反应： Ni C。H,+3H, 压力

v 苯的分子式: (C6H6 ) v 苯不易发生加成,不易氧化,但容易发生取代反应. v 苯比较稳定,只有在加压和催化剂作用下才发生加氢 反应: C6H6 + 3H2 6.2 苯环的结构 6.2.1 凯库勒结构式 Ni 压力

ⅴ苯加氢生成环己烷；苯的一元取代物只有一种，说明苯环 上的六个碳原子和六个氢原子的地位是等同的. 1865年凯库勒提出苯的结构是一个对称的六碳环，每个 碳原子上都连有一个氢原子. 满足碳四价

v 苯加氢生成环己烷;苯的一元取代物只有一种,说明苯环 上的六个碳原子和六个氢原子的地位是等同的. v 1865年凯库勒提出苯的结构是一个对称的六碳环,每个 碳原子上都连有一个氢原子. 满足碳四价

V一元取代物：一种 上面两式是等同的 V苯的邻位二元取代物 B 实际上是一种

上面两式是等同的 v苯的邻位二元取代物 v一元取代物: 一种 实际上是一种

ν凯库勒假定：苯的双键是不固定的，而是不停地来回移 动，所以下列两种结构式迅速互变，不能分离. 迅速互变

v 凯库勒假定:苯的双键是不固定的,而是不停地来回移 动,所以下列两种结构式迅速互变,不能分离. 迅速互变

6.2.2凯库勒式的缺陷 按凯库勒式，苯分子中有交替的碳碳单键和双键，而 单键和双键的键长是不等的.苯应该是一个不规则的 六边形结构. ⅴ实际上：苯分子中碳碳键的键长完全相等，均为 0.139nm.即比一般的碳碳单键短，比一般的碳碳双键 长一些 ⅴ所以，凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构

v 按凯库勒式, 苯分子中有交替的碳碳单键和双键, 而 单键和双键的键长是不等的. 苯应该是一个不规则的 六边形结构. v 实际上:苯分子中碳碳键的键长完全相等,均为 0.139nm.即比一般的碳碳单键短,比一般的碳碳双键 长一些. v 所以,凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构 6.2.2 凯库勒式的缺陷