第八章芳烃学习要求:1.掌握芳香烃及其衍生物的命名。2.理解苯环的结构特征,能用价键理论声明苯的结构。3.掌握苯及其同系物的化学性质。4.熟悉苯环上亲电取代反应历程,能熟练应用取代基定位规律。5.熟悉萘的结构与性质,了解几种多环芳烃。6.掌握休克尔规则,会判断非苯芳烃。芳烃,也叫芳香烃,一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。芳香二字的来由最初是指从天然树脂(香精油)中提取而得、具有芳香气的物质。现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物,它们不一定具有香味,也不一定含有苯环结构。芳香烃具有其特征性质——芳香性(易取代,难加成,难氧化)。芳烃按其结构可分类如下:CH2CH3CHCH3CH=CH2CH3CH2±½Ïµ·¼Ìþ·Ç±½·¼Ìþµ¥»··¼Ìþ¶à»··¼ÌþÁª±½³í»··¼Ìþ¶à±½´úÖ¬Ìþ±½ÒÒ±½Òì±û±½±½ÒÒÏ©Áª±½¶ÔÈýÁª±½ÝÁÝì¶þ±½¼×Íé»·Îì¶þÏ©¸ºÀë×Ó»·¸ýÈýÏ©ÕýÀë×Óʧ8.1苯的结构8.1.1苯的凯库勒式1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种(说明六个氢原子是等同的事实,提出了苯的环状构造式。苯的凯库勒式结构8.1.2苯分子结构的价键观点现代物理方法(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0.1398nm。图示如下:HHHHHHËùÓеÄÔ×Ó¹²Æ½Ãæ¼ü³¤¾ùΪ¼ü³¤¾ùΪËùÓмü½Ç¶¼ÎªC-CC-H0.1397nm0.110nm120¡ã120¡ã120¡ã0.1397nm0.1397nm0.110nmÕýÁù±ßÐνṹ理论解释:1.杂化轨道理论解释苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的,故键角均为120°,所有原子均在同一平面上。未参与杂化的P轨道都垂直与碳环平面,彼此侧面重叠,形成一个封闭的共轭体系,由于共轭效应使π电子高度离域,电子云完全平均化,故无单双键之分。¼òдΪHHHHHH±½ÖеÄP¹ìµÀP¹ìµÀµÄÖØµþ2.分子轨道理论解释分子轨道理论认为,分子中六个P轨道线形组合成六个π分子轨道,其中三个成键规定,三个反键轨道。在基态时,苯分子的六个π电子成对填入三个成键轨道,其能量比原子轨道低,所以苯分子稳定,体系能量较低。EÔ×Ó¹ìµÀ·´¼ü¹ìµÀ³É¼ü¹ìµÀ±½µÄ·Ö×Ó¹ìµÀÄܼ¶Ê¾ÒâͼE¦×¦×¦×¦×¦×¦×234561ÎÞ½ÚÃæÈý¸ö½ÚÃæ¶þ¸ö½ÚÃæÒ»¸ö½ÚÃæ±½µÄ¦Ðµç×Ó·Ö×Ó¹ìµÀÖØµþÇé¿ö苯分子的大π键是三个成键轨道叠加的结果,由于π电子都是离域的,所以碳碳键长完全相同。8.1.3从氢化热看苯的稳定性H22H23H2H=_120KJ/molH=_232KJ/molH=_208KJ/molH±½Êµ=208KJ/molH±½Àí=3x120=360KJ/mol苯的稳定化能(离域能或共振能)=360-208=152KJ/mol8.1.4苯的共振式和共振论的简介(自学)§8.2单环芳烃的异构和命名8.2.1异构现象1.烃基苯有烃基的异构例如:2.二烃基苯有三中位置异构例如:3.三取代苯有三中位置异构例如:8.2.2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(Aryl)用Ar表示。重要的芳基有:CH2CH2CH3CHCH3CH3RR'RRR'R'RR'RRR''R''R''R'R'CH2(C6H5CH2-)Üлù£¨±½¼×»ù£©£¬ÓÃBz±íʾ±½»ù£¬ÓÃPh»ò±íʾ§æ2.一元取代苯的命名a当苯环上连的是烷基(R-),-NO2,-X等基团时,则以苯环为母体,叫做某基苯。例如: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。例如:3.二元取代苯的命名取代基的位置用邻、间、对或1,2;1,3;1,4表示。例如:CHCH3CH3NO2ClÒì±û»ù±½Êå¶¡»ù±½Ïõ»ù±½Âȱ½COOHSO3HCHOOHNH2CH=CH2CH3-CH2-CH-C-CH2-CH3CH3CH3±½¼×Ëá±½»ÇËá±½¼×È©±½·Ó±½°·±½ÒÒÏ©3£¬3-¶þ¼×»ù-4-±½»ù¼ºÍéCH3CH3CH3H3CCH3CH3OHH3CÁÚ¶þ¼×±½¼ä¶þ¼×±½¶Ô¶þ¼×±½ÁÚ¼×»ù±½·Ó£¨1£¬2-¶þ¼×±½£©£¨1£¬2-¶þ¼×...