第五章 芳烃 芳香性.ppt

第五章 芳烃 芳香性
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概述
A、组成：含C、H，高度不饱和性。
B、结构：成环原子间的键长趋于平均化。
C、化性：不易进行加成反应和氧化反应，易进行取代反应（芳香性）。
D、分类：含苯环结构的芳烃和 43% 53% 4%
100℃ 13% 79% 8%
c、磺化反应是可逆反应（磺化和脱磺反应）
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(4)Friedel-Crafts(傅瑞德尔-克拉夫斯) 反应
在催化剂作用下，芳烃中芳环上氢原子被烷基或酰基取代的反应。
b. 常用烷基化剂：卤代烃、烯烃（醇）
c. 常用酰基化剂：酰卤、酸酐（酸）
d. 芳环上不能连有强吸电基(-NO2、 -SO2R 、 -COR、 -CN、)
e. 烷基化对吸电基更敏感
a. 常用催化剂：AlCl3、FeCl3、ZnCl2、(HF、BF3、H2SO4)
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f. 烷基化时易发生多烷基化、可逆、重排反应
g. 酰基化不可逆，产物单一
歧化反应
多烷基化
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(5)******化
在无水ZnCl2存在下，芳烃与甲醛及HCl作用，芳环上氢原子被******（—CH2Cl）取代
与烷基化反应相似，芳环上不能连有强吸电基。实际操作中可以用多聚或三聚甲醛代替甲醛
—CH2Cl 可以方便的转化为—CH3、—CH2OH、—CH2CN、
—CH2COOH、—CH2N(CH3) 2
60%-69%***化苄
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2、芳环上亲电取代反应机理
(1)硝化
(2)卤化
(3)磺化
(4) 烷基化和酰基化
(5)******化
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苯环亲电取代反应的一般模式
+ H+
亲电试剂  -络合物 -络合物
-络合物的表达方式
共振式 离域式
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π-络合物
σ-络合物
取代苯
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亲电取代反应及亲电试剂：
象芳烃的卤化、硝化等，是由正离子或带部分正电荷的试剂的进攻引起的，这种试剂叫亲电试剂，由亲电试剂而引起的取代反应，称为亲电取代反应。
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HNO3 + H2SO4 HSO4- + H2O+NO2
H2O+NO2 H2O + +NO2
H2SO4 + H2O H3+O + HSO4-
(1) HNO3 + 2H2SO4 H3O+ + +NO2 + 2 HSO4-
(1)硝化反应机理
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(2)卤化反应机理
(3)磺化反应机理
H3O+
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(4)烷基化和酰基化机理
重排
问题:何种产物产率大?
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3、加成反应
（1）加氢
（2）加***
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4、氧化反应
顺丁烯二酸酐（顺酐）
目前工业上常采用丁烯或丁烷催化氧化法制顺酐。顺酐是不饱和树脂工业的重要原料。
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烷基苯的卤化氧化（原因）：含有α-H的烷基苯进行氧化时，不论烷基侧链的长短,烷基侧链均被氧化为羧基。
常用氧化剂为KMnO4、浓HNO3、K2CrO4+H2SO4
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甲苯或多***苯的氧化有重大工业意义。常用氧化剂为空气，催化剂为V2O5或Co2+、Mn2+的羧酸盐。
苯甲酸钠是常用食品、饮料防腐剂（国产可乐、雪碧以及火腿中常添加之），易代谢，一般不产生永久毒性。但也有文献怀疑其有致癌作用！
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对苯二甲酸是合成聚酯的重要工业原料
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苯二甲酸酐用于制备聚酯纤维（涤纶），
均苯四甲酸二酐用于制备聚酰亚***树脂或环氧树脂的固化剂。
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脱氢反应
苯乙烯是合成丁苯橡胶、聚苯乙烯等的重要单体，也是不饱和树脂的稀释剂与交联剂。
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5、聚合反应
聚苯乙烯用于制备泡沫塑料
聚苯用于制备耐高温、导电、润滑材料。
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七、苯环上取代反应定位规则
1、两类定位基
2、 苯环