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课件网) 第7章 芳香烃 7.1 芳香烃的结构和命名 7.2 苯及其同系物的物理性质 7.3 苯及其同系物的化学性质 7.4 苯环上亲电取代反应的定位规律 7.5 稠环芳香烃 7.6 芳香烃的来源 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 7.1.1 苯分子结构 苯是芳烃中最典型的代表物，而且苯系芳烃分子中都含有苯环。所以学习芳烃的知识必须要先了解苯的环状结构。长期以来人们对苯的结构进行了大量的研究，提出了各种不同的构造式。1865年德国的化学家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： 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 为了满足碳的四价，凯库勒把苯的结构写成： 这个式子叫作苯的凯库勒式。 大量事实证明凯库勒的基本观念是正确的。但是在此结构式中，有3个双键存在，它无法解释苯和烯烃的性质差别，因而不能圆满地反映出苯的结构。 现代物理方法(射线法、光谱法、偶极距的测定)表明，苯分子有6个碳原子和6个氢原子，是一个平面正六边形构型，键角都是120°， 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 碳碳键长都是0.1397nm，如图7-1所示。 苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的，所以键角均为120°，所有原子均在同一平面上。未参与杂化的p轨道都垂直于碳环平面，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，见图7-2。 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。共轭体系的存在，使苯环具有特殊的稳定性。 为了表示苯分子中有一个环状共轭π键，有人提出来用 表示苯的结构。但是总体来讲 并不比 优越，特别是用于复杂的稠环化合物。本教材中依旧采用凯库勒式来表示苯分子的结构。 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 7.1.2 芳香烃的命名 1)芳基的命名 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： 2)烃基苯的命名 简单的烃基苯的命名，以苯环为母体，烷基作为取代基，称为某烷基苯(“基”可以省略)。若苯环上所连接的烃基较长、较复杂，或烃链上有多个苯环，或是不饱和烃基，命名时，通常也可以把烃链作为 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 母体，苯环作为取代基。例如： 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 当苯环上连有两个或多个取代基时，命名方法如下： 有两个相同取代基的位置用邻、间、对等字头或阿拉伯数字1，2；1，3；1，4表示，或用oetho(邻)、mata(间)、para(对)的第一个字母o-、m-、p-表示。例如： 不同二元取代苯的命名是以苯为母体，选择在次序规则中原子或基团的优先顺序排列时，编号小的烷基所在碳原子位号为1位。然后按 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 “最低序列”原则编号，并按“较优基团后列出”来命名。例如： 当苯环上连接三个相同的取代基则按照如下命名： 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 3)芳烃衍生物的命名 (1)某些取代基(硝基—NO2，亚硝基—NO，卤素—X等)通常只作取代基而不作母体。具有这些取代基的芳烃衍生物，命名时，芳烃为母体，叫作某取代芳烃。例如： (2)当苯环上连有—COOH，—SO3H，—NH2，—OH，—CHO，—CH=CH2 时，则把苯环作为取代基。例如： (3)当环上有多种取代基时，首先按规定的官能团次序选好母体， 上一页 下一页 返回 7.1 芳香烃的结构和命名 其他取代基作为支链依次编号，使支链号码和最小，若苯环上仅有两个取代基，也常用邻、间、对等字头来表示。 按以下排列次序，排在前面的为母体，排在后面的作为取代基。 选择母体的顺序 ... ...
