芳香烃:苯及其同系物、多苯环物及衍生物构成芳香族碳氢化合物简称芳香烃或芳烃。
芳香性:与开链类似物相比,芳香烃比较稳定,苯环较容易进行亲电取代反应,不容易进行加成反应和氧化反应,称为芳香性
闭环共轭
共面
4n+2个电子
非苯芳烃:分子中不含苯环,但有芳香性的碳氢化合物称为非苯芳烃
注意单环芳烃的命名
稠环芳烃是指两个或两个以上的苯环通过共用两个碳原子稠合而成的芳烃(以萘作为重点物质介绍)
特点:共平面、sp2杂化、闭合共轭体系,键长趋于平均化,但又不完全等同,α位电子概率密度大
萘的化学性质:α位电子概率密度大
联(二)苯
反-二苯乙烯
苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系,判别单环化合物是否有芳香性的规则:含有 4n + 2 ( n = 0, 1, 2…..)个π电子的平面、封闭共轭多烯具有芳香性
苯
并四苯
6 个2p 轨道的对称轴垂直于环所在平面,彼此相互平行(共面),两侧进行侧面交盖,形成闭合的π轨道,6 个π 电子离域在6个C原子上,形成一个闭合的共轭体系
苯及其同系物多为液体,不溶于水,易溶于有机溶剂。相对密度小于1。气味刺激,有毒。因含碳较多燃烧时带黑烟
催化剂通常使用的Lewis 酸:FeCl3, FeBr3 和 AlCl3,一般情况下为邻对位取代
试剂:HNO3-H2SO4,条件:适当加热,—NO2是钝化基团,间位取代为主
试剂:浓硫酸或发烟硫酸, 1. 发烟硫酸即含SO3的浓硫酸(快)
2. 还可用SO3,Cl-SO3H
3. 磺化反应是可逆的(有机合成中占位) 4.产物间位为主
催化剂:无水AlCl3 ,烷基化试剂:R-X,三个或三个以上碳原子的直链烷基都会发生重排
当芳环上有强吸电子基团时,不能反应。 例如:-NO2, -SO3H, -CHO, RCO-, -COOH等。
(决速步骤)
(1)表现为供电子诱导效应的基团
(2)具有给电子共轭效应(+C)和吸电子诱导效应(-I)的基团,分为两种
给电子共轭效应 >诱导效应的基团:
如:―OH、―OR、―NR2、―OCOR ┄ 等
最终羟基使苯环电子云密度增加,尤其是邻、对位
增加较多,所以亲电取代反应时,苯酚比苯更为容易,
而且取代基主要进入羟基的邻位和对位
使苯环电子云密度降低,所以卤素为致钝基团,亲电取代
比苯困难
这类基团除正离子外,均属表现为–I、–C效应的基团。如:―NO2、―COR、―COOH 等(硝基不仅使苯环钝化,亲电取代反应比苯困难,而且主要得到间位产物)
羟基是致活基团
环上原有两个取代基对引入第三个取代基定位作用一致,取代基按照定位规则进入指定的位置
环上原有两个取代基对引入第三个取代基定位作
用不一致,有两种情况
原有两个取代基为同一类定位基:由定位能力强
的定位基决定 (前面列出的两类定位基,次序排在前的定
位能力强)
原有两个取代基为不同类定位基:由第一类定位
基决定(即给电子取代基决定)