有机化学(OrganicChemistry)第六章芳香烃(Aromatichydrocarbons)一、苯的结构二、单环芳烃的同分异构和命名三、单环芳烃的来源四、单环芳烃的物理性质五、单环芳烃的化学性质※六、苯环上亲电取代反应定位规律及理论解释△※七、稠环芳烃八、非苯芳烃和休克尔规则本章主要内容芳香烃苯环芳烃非苯芳烃单环多环稠环不含有苯环的烃,但含有结构及性质与苯环相似的环,如环戊二烯负离子一、苯的结构1.苯的特征:(a)分子式C6H6,C:H=1:1,不饱和程度高(b)稳定性好——可由煤在1000C制取;不被KMnO4氧化,不易发生加成反应。芳香族化合物的特性——芳香性(a)苯环易发生取代,难发生加成反应(b)不易氧化(c)苯环具有特殊稳定性2.苯的Kekulé结构1825年英国科学家法拉弟(Faraday)首先发现了苯1834年德国科学家米希尔里希(E.E.Mitscherlich)为苯进行了命名法国化学家日拉尔(C.F.Gerhardt)等人又确定了苯的相对分子质量为78,分子式为C6H61865德国化学家凯库勒提出了苯的环状结构学说法拉第最为人们所普遍接受的是共轭环己三烯苯Kekulé苯能解释苯的一些现象:(a)苯的一取代物只有一种(b)苯可以加氢还原为环己烷(c)在光照条件下,苯可以和3分子氯气加成Kekulé苯BrBrBr+H2催化剂3Cl2hvClClClClClClKekulé苯结构式不能解释的现象:苯容易发生取代反应,却难于发生加成和氧化反应按照Kekulé结构式,邻位二取代苯应该有两个异构体,但实际上只有一个苯的氢化热远低于环己三烯结构BrBrBrBr环烯烃的氢化热+H2+H2催化剂催化剂+H2催化剂氢化热(kJ/mol)120232208120×3=360(kJ/mol)360-208=152(kJ/mol)——苯的稳定化能3.苯的共振结构近代物理方法对苯结构的研究结果苯的6个碳原子形成平面正六边形碳-碳键长均等,为0.139nm所有键角均为120°根据共振论,苯可视为2个等价的Kekulé结构式的共振杂化体:Robinson1925年建议用如下表达式4.苯的分子轨道描述6个碳原子都是sp2杂化未参与杂化的p轨道带着一个电子垂直于环平面,形成一个闭合环状的大键6个原子轨道组成6个分子轨道(其中3个是成键轨道,3个为反键轨道)在基态,6个电子都处于成键轨道上二、单环芳烃的同分异构和命名(一)同分异构1.一元取代苯只有一种取代基自身异构,也可产生同分异构CH2CH2CH3CH(CH3)2ºÍ2.二元取代或多元取代苯,因取代基位置不同产生同分异构CH3CH3CH3CH3CH3CH3ÁÚ¶þ¼×±½¼ä¶þ¼×±½¶Ô¶þ¼×±½£¨O££©£¨...