苯環(huán)定位規(guī)律學(xué)習(xí)教案

會(huì)計(jì)學(xué)1苯環(huán)(běnhuán)定位規(guī)律第一頁(yè)，共39頁(yè)。缺點(diǎn)：1、不起類似烯烴(xītīng)的加成反應(yīng)；成功：苯環(huán)的單取代(qǔdài)物只有一種，二取代(qǔdài)有兩種7.1苯的結(jié)構(gòu)(jiégòu)苯的凱庫(kù)勒式一、1865年凱庫(kù)勒提出苯環(huán)的結(jié)構(gòu)苯環(huán)為環(huán)己三烯結(jié)構(gòu)2、鄰位二取代只有一種不能完整解釋。

第1頁(yè)/共39頁(yè)第二頁(yè)，共39頁(yè)。二、苯環(huán)(běnhuán)的結(jié)構(gòu)

sp2

66三、苯環(huán)的正確(zhèngquè)表示方法1、苯環(huán)結(jié)構(gòu)的正確表示(biǎoshì)方法苯

甲苯

萘2、凱庫(kù)勒式

第2頁(yè)/共39頁(yè)第三頁(yè)，共39頁(yè)。一、1933年鮑林(bàolín)(PaulingL.)提出：經(jīng)典結(jié)構(gòu)式經(jīng)過(guò)共振（疊加）得到的共振雜化體表示基團(tuán)真實(shí)結(jié)構(gòu)。1、書寫方法：所有共振(gòngzhèn)雜化體用一個(gè)大的中括號(hào)括起，每個(gè)共振(gòngzhèn)雜化體中間用共振(gòngzhèn)符號(hào)連接；2、書寫經(jīng)典(jīngdiǎn)結(jié)構(gòu)式或極限式的規(guī)則：共振論簡(jiǎn)介和苯環(huán)的共振式1）遵循價(jià)鍵規(guī)則例如：第3頁(yè)/共39頁(yè)第四頁(yè)，共39頁(yè)。2）原子核的位置不能改變(gǎibiàn)，只能是電子排布有所變動(dòng)3）所有(suǒyǒu)極限式中，未共用電子對(duì)的數(shù)目要相等；3、不同經(jīng)典(jīngdiǎn)結(jié)構(gòu)式中共振雜化體的貢獻(xiàn)大小不同1）共振鍵數(shù)目多的貢獻(xiàn)大；2）沒(méi)有電荷分離的貢獻(xiàn)的大

第4頁(yè)/共39頁(yè)第五頁(yè)，共39頁(yè)。3）電子集中在電負(fù)性較大(jiàodà)原子的貢獻(xiàn)大；4）等價(jià)共振(gòngzhèn)的貢獻(xiàn)大二、苯環(huán)(běnhuán)的共振式等價(jià)共振等價(jià)共振第5頁(yè)/共39頁(yè)第六頁(yè)，共39頁(yè)。7.2芳烴的異構(gòu)現(xiàn)象(xiànxiàng)和命名同分異構(gòu)(tónɡfēnyìɡòu)1、單取代(qǔdài)2、二取代（三種）

鄰（o-）

間（m-）

對(duì)（p-）

3、三取代（三種）

連（1，2，3-）

偏（1，2，4-）

均（1，3，5-）

第6頁(yè)/共39頁(yè)第七頁(yè)，共39頁(yè)。芳烴的命名(mìngmíng)1、烴基苯的命名(mìngmíng)命名規(guī)則：烷基作為取代基，苯環(huán)(běnhuán)作為母體甲苯

乙苯

異丙苯

鄰二甲苯

間二甲苯

對(duì)二甲苯

第7頁(yè)/共39頁(yè)第八頁(yè)，共39頁(yè)。2、含有(hányǒu)雙鍵和叁鍵苯乙烯苯乙炔(yǐquē)二苯基乙烯3、如所連的基團(tuán)較大，也可以把苯環(huán)作為(zuòwéi)取代基2，3-二甲基-1-苯基-1-己烯

Ph-或

C6H5-苯基，PhCH2-或

Bz-芐基

4、幾個(gè)重要的取代基第8頁(yè)/共39頁(yè)第九頁(yè)，共39頁(yè)。二、芳烴衍生物的命名(mìngmíng)1、某些(mǒuxiē)基團(tuán)只能做取代基2，4-二硝基(xiāojī)氯苯4-氯-3-硝基(xiāojī)甲苯硝基(xiāojī)苯2、當(dāng)取代基為-NH2，-OH，-CHO，-COOH，-SO3H時(shí)通常做一類化合物處理，依次為苯胺，苯酚，苯甲醛，苯甲酸，苯磺酸。

第9頁(yè)/共39頁(yè)第十頁(yè)，共39頁(yè)。

對(duì)氯苯酚(běnfēn)對(duì)氨基苯磺酸對(duì)甲?；郊姿?、苯環(huán)上連有多種取代(qǔdài)基時(shí)，選擇母體（排在后面的母體）-OR，-R，-NH2，-OH，-COR，-CHO，-CN，-CONH2，-COX-CO2R，-SO3H，-CO2H7.3單環(huán)芳烴的性質(zhì)(xìngzhì)物理性質(zhì)：無(wú)色有芳香氣味的液體，密度在0.86和0.93之間芳香族的親電取代反應(yīng)一、硝化反應(yīng)第10頁(yè)/共39頁(yè)第十一頁(yè)，共39頁(yè)。苯和濃硝酸和濃硫酸的混合物一起于50~60oC反應(yīng)，苯環(huán)上的氫被硝基取代(qǔdài)生成硝基苯的反應(yīng)。1、定義(dìngyì)：2、歷程(lìchéng)：親電試劑NO2+（硝酰正離子）第11頁(yè)/共39頁(yè)第十二頁(yè)，共39頁(yè)。二、鹵代反應(yīng)(fǎnyìng)1、在催化劑Fe或FeCl3的催化下，苯環(huán)上的氫原子被鹵素(lǔsù)中的鹵素(lǔsù)所取代的反應(yīng)2、歷程(lìchéng)第12頁(yè)/共39頁(yè)第十三頁(yè)，共39頁(yè)。三、磺化反應(yīng)(fǎnyìng)1、苯和發(fā)煙的硫酸在75~80oC之間反應(yīng)，苯環(huán)(běnhuán)上的氫原子被磺酸基所取代的反應(yīng)。2、歷程(lìchéng)3、可逆反應(yīng)第13頁(yè)/共39頁(yè)第十四頁(yè)，共39頁(yè)。例如(lìrú)從甲苯合成唯一產(chǎn)物鄰氯甲苯4、應(yīng)用(yìngyòng)：占位第14頁(yè)/共39頁(yè)第十五頁(yè)，共39頁(yè)。芳烴在路易斯酸催化下，苯環(huán)上的氫原子被?；蛲榛?wánjī)所取代的反應(yīng)。四、傅克反應(yīng)(fǎnyìng)：（一）、傅克烷基化反應(yīng)(fǎnyìng)1、催化劑：AlCl3，F(xiàn)eCl3，ZnCl2，BF3

2、烷基化試劑：RX，ROH，烯烴

3、機(jī)理

第15頁(yè)/共39頁(yè)第十六頁(yè)，共39頁(yè)。4、重排反應(yīng)(fǎnyìng)和可逆反應(yīng)(fǎnyìng)（二）傅克?；磻?yīng)(fǎnyìng)1、?；噭?shìjì)：RCOCl，RCOOCOR2、歷程第16頁(yè)/共39頁(yè)第十七頁(yè)，共39頁(yè)。（三）傅克反應(yīng)(fǎnyìng)的類同1、傅克反應(yīng)(fǎnyìng)為苯環(huán)上的親電取代反應(yīng)(fǎnyìng)強(qiáng)的吸電子(diànzǐ)基：-NO2，-CN，-CHO，-COR例如從甲苯合成第17頁(yè)/共39頁(yè)第十八頁(yè)，共39頁(yè)。2、傅克烷基化反應(yīng)為可逆反應(yīng)(kěnì-fǎnyìng)，而且會(huì)發(fā)生重排例如(lìrú)：3、兩者用量不一樣，烷基化反應(yīng)(fǎnyìng)只需要催化劑量第18頁(yè)/共39頁(yè)第十九頁(yè)，共39頁(yè)。4、烷基化的產(chǎn)物(chǎnwù)往往為多取代產(chǎn)物(chǎnwù)加成反應(yīng)(jiāchénɡfǎnyīnɡ)1、加氫反應(yīng)(fǎnyìng)2、伯奇還原反應(yīng)

第19頁(yè)/共39頁(yè)第二十頁(yè)，共39頁(yè)。一、側(cè)鏈氧化反應(yīng)：有-H的烷基苯在高錳酸鉀或重鉻酸鉀(zhònɡɡèsuānjiǎ)酸性條件下氧化，產(chǎn)物均為苯甲酸氧化(yǎnghuà)反應(yīng)二、苯環(huán)(běnhuán)的氧化反應(yīng)第20頁(yè)/共39頁(yè)第二十一頁(yè)，共39頁(yè)。二、苯環(huán)(běnhuán)的氧化反應(yīng)7.4苯環(huán)(běnhuán)親電取代反應(yīng)的定位效應(yīng)二、第二類定位(dìngwèi)基-NR3+，-NO2，-CN，-SO3H，-CHO，-COR，-COOH，-CO2R，-CONH2，-CF3，-CCl3苯環(huán)取代基的定位效應(yīng)一、第一類定位基-O-，-NR2，-NH2，-OH，-OCH3，-NHCOCH3，-OCOCH3，-CH3，-CH=CH2，-Ph第21頁(yè)/共39頁(yè)第二十二頁(yè)，共39頁(yè)。三、第三類定位(dìngwèi)基-F，-Cl，-Br，-I結(jié)論(jiélùn):第一和第三類為鄰、對(duì)位定位基；第二類為間位定位基練習(xí)(liànxí)第22頁(yè)/共39頁(yè)第二十三頁(yè)，共39頁(yè)。理論(lǐlùn)解釋苯環(huán)的定位效應(yīng)一、第一類定位(dìngwèi)基a=-CH3結(jié)論：#為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(jiégòu)，所以甲基為鄰、對(duì)位定位基第23頁(yè)/共39頁(yè)第二十四頁(yè)，共39頁(yè)。b=-OCH3

結(jié)論(jiélùn)：#為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲氧基為鄰、對(duì)位定位基第24頁(yè)/共39頁(yè)第二十五頁(yè)，共39頁(yè)。二、第二類定位(dìngwèi)基R=-NO2結(jié)論(jiélùn)：#為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以硝基為間位定位基第25頁(yè)/共39頁(yè)第二十六頁(yè)，共39頁(yè)。三、第三類定位(dìngwèi)基結(jié)論：1）#為穩(wěn)定(wěndìng)結(jié)構(gòu)，所以氯為鄰、對(duì)位定位基結(jié)論(jiélùn)：2）苯環(huán)的間位沒(méi)有共軛效應(yīng)第26頁(yè)/共39頁(yè)第二十七頁(yè)，共39頁(yè)。苯環(huán)上有兩個(gè)取代基的定位(dìngwèi)效應(yīng)一、兩個(gè)定位效應(yīng)(xiàoyìng)所在的位置一致時(shí)，同時(shí)滿足兩個(gè)效應(yīng)(xiàoyìng)二、不同類定位(dìngwèi)基時(shí)，有第一類定位(dìngwèi)基決定三、相同類定位基，有較強(qiáng)的定位基決定，如強(qiáng)度相差不大，則得到混合物

第27頁(yè)/共39頁(yè)第二十八頁(yè)，共39頁(yè)。聯(lián)苯7.6多環(huán)芳烴一、命名(mìngmíng)二、手性

萘

第28頁(yè)/共39頁(yè)第二十九頁(yè)，共39頁(yè)。一、命名(mìngmíng)

-萘酚

-萘酚

1，5-二硝基(xiāojī)萘4-硝基(xiāojī)-1-萘乙酸二、化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)1、氧化反應(yīng)

第29頁(yè)/共39頁(yè)第三十頁(yè)，共39頁(yè)。2、還原(huányuán)反應(yīng)3、親電取代反應(yīng)(fǎnyìng)第30頁(yè)/共39頁(yè)第三十一頁(yè)，共39頁(yè)。硝化(xiāohuà)、鹵代、磺化第31頁(yè)/共39頁(yè)第三十二頁(yè)，共39頁(yè)。萘二、化學(xué)性質(zhì)(huàxuéxìngzhì)14..萘環(huán)的定位(dìngwèi)規(guī)律a.取代基為第一類定位基時(shí)，取代反應(yīng)(fǎnyìng)發(fā)生在同一個(gè)環(huán)上，如在位，則進(jìn)入另一個(gè)位，如在位則進(jìn)入相鄰的位b.取代基為第二類定位基時(shí)，則發(fā)生在另外一個(gè)環(huán)的

位

第32頁(yè)/共39頁(yè)第三十三頁(yè)，共39頁(yè)。3、萘合成(héchéng)法1、

第33頁(yè)/共39頁(yè)第三十四頁(yè)，共39頁(yè)。蒽

1、

1.命名(mìngmíng)9-溴蒽2.性質(zhì)(xìngzhì)第34頁(yè)/共39頁(yè)第三十五頁(yè)，共39頁(yè)。菲

1.命名(mìngmíng)9-溴菲D-A反應(yīng)(fǎnyìng)2.性質(zhì)(xìngzhì)第35頁(yè)/共39頁(yè)第三十六頁(yè)，共39頁(yè)。1.環(huán)狀的共軛多烯2.成環(huán)的所有的原子在同一個(gè)平面上3.離域的電子(diàn