第五章 芳烃 芳香性.doc

第五章芳烃芳香性
出分子式为C9H12的单环芳烃的所有同分异构体并命名。
解:
(二) 命名下列化合物:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7) (8) (9)
解:(1) 3-对甲苯基戊烷(2) (Z)-1-苯基-2-丁烯(3) 4-硝基-2-***甲苯
(4) 1,4-二***萘(5) 8-***-1-萘甲酸(6) 1-***蒽
(7) 2-***-4-***苯***(8) 3-***-4羟基苯乙***(9) 4-羟基-5-溴-1,3-苯二磺酸
完成下列各反应式:
解:红色括号中为各小题所要求填充的内容。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)

(四) 用化学方法区别下列各组化合物:
(1) 环己烷、环己烯和苯(2) 苯和1,3,5-己三烯
解:(1)
(2)
(五) 写出下列各反应的机理:
(1)
解:
(2)
解:
(3)
解:

(4)

(六) 己知硝基苯(Ph—NO2)进行亲电取代反应时,其活性比苯小,—NO2是第二类定位基。试部亚硝基苯(Ph—NO)进行亲电取代反应时,其活性比苯大还是小?—NO是第几类定位基?
解:由于氧和氮的电负性均大于碳,在亚硝基苯中存在下列电动去的转移:
所以亚硝基苯(Ph—NO)进行亲电取代反应时,其活性比苯小,—NO是第二类定位基。
(七) 写出下列各化合物一次硝化的主要产物:
解:蓝色箭头指向为硝基将要进入的位置:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7) (8) (9)
(10) (11) (12)
(13) (14)
(15) (16)
(17) (18)
讨论:
(10)的一元硝化产物为而不是,因为与前者相关的σ-络合物中正电荷分散程度更大,反应活化能更低:
B.(13)的一元硝化产物为而不是,是因为前者的空间障碍小,热力学稳定。
(八) 利用什么二取代苯,经亲电取代反应制备纯的下列化合物?
(1) (2) (3) (4)
解:可用下列二取代苯分别制备题给的各化合物:
(1) (2) (3) (4)
(九) 将下列各组化合物,按其进行硝化反应的难易次序排列:
(1) 苯、间二甲苯、甲苯(2) 乙酰苯***、苯乙***、***苯
解:(1) 间二甲苯>甲苯>苯
解释:苯环上***越多,对苯环致活作用越强,越易进行硝化反应。
(2)乙酰苯***>***苯>苯乙***
解释:连有致活基团的苯环较连有致钝集团的苯环易进行硝化反应。
对苯环起致活作用的基团为:—NH2,—NHCOCH3且致活作用依次减小。
对苯环起致钝作用基团为:—Cl,—COCH3且致钝作用依次增强。
(十) 比较下列各组化合物进行一元溴化反应的相对速率,按由大到小排列。
(1) 甲苯、苯甲酸、苯、溴苯、硝基苯
(2) 对二甲苯、对苯二甲酸、甲苯、对***苯甲酸、间二甲苯
解:(1) 一元溴化相对速率:甲苯>苯>溴苯>苯甲酸>硝基苯
解释:致活基团为—CH3;致钝集团为—Br,—COOH,—NO2,且致钝作用依次增强。
(2) 间二甲苯>对二甲苯>甲苯>对***苯甲酸>对苯二甲酸
解释:—CH3对苯环有活化作用且连接越多活化作用越强。两个***处于间位的致活效应有协同效应,强于处于对位的致活效应;—COOH有致钝作用。
(十一) 在硝化反应中,甲苯、苄基溴、苄基***和苄基***除主要的到邻和对位硝基衍生物外,也得到间位硝基衍生物,其含量分别为3%、7%、14%和18%。试解释之。
解:这是-F、-Cl、-Br的吸电子效应与苄基中―CH2―的给电子效应共同作用的结果。
电负性:F>Cl>Br>H
邻、对位电子云密度:甲苯>苄基溴>苄基***>苄基***
新引入硝基上邻、对位比例:甲苯>苄基溴>苄基***>苄基***
新引入硝基上间位比例:甲苯<苄基溴<苄基***<苄基***
(十二) 在硝化反应中,硝基苯、苯基硝基甲烷、2-苯基-1-硝基乙烷所得间位异构体的量分别为93%、67%和13%。为什么?
解:硝基是强的吸电子基(-I、-C),它使苯环上电子云密度大大降低,新引入基上间位。
(十三) 甲苯中的***是邻对位定位基,然而三***甲苯中的三******是间位定位基。试解释之。
解:由于***的电负性特别大,导致F3C-是吸电子基,对苯环只有吸电子效应,而无供电子效应,具有间位定位效应。
(十四) 在AlCl3催化下苯与过量***甲烷作用在0℃时产物为1,2,4-三甲苯,而在100℃时反应,产物却是1,3, 5-三甲苯。为什么?