第二节芳香烃.ppt

(一)苯的凯库勒式 ,在生产焦炭和煤气的同时,产生了大量的副产物煤焦油,污染环境,造成公害。煤焦油的利用成为当时生产中的一个主要问题。 十九世纪初, 继法拉第从煤焦油中提取苯之后, 人们又从煤焦油中分离出了萘、蒽、甲苯、二甲苯、苯酚、苯***等芳香族化合物,并以这些化合物为原料,进行了有机合成工作,其中硝基苯和苯***的合成,奠定了染料合成工业的基础。苯是一种重要的有机化学原料,但苯的分子结构不能用当时的有机结构理论解释,这在一定程度上阻碍了有机化学的发展,迫切需要提出一个符合客观实际的理论。 2. 凯库勒提出了苯的环状结构学说 1865 年, 凯库勒据以下事实提出了苯的环状结构学说. ⑴芳香性化合物均较脂肪族中相应的化合物含较多的碳. ⑵在芳香族化合物中也存在着为数很多的同系物. ⑶最简单的芳香性化合物,至少含有六个碳原子. ⑷芳香族化合物的所有衍生物, 表现某些同族的特点, 在进行一些较激烈的反应后,主要产物仍至少含有六个碳. ⑸苯的分子式为 C 6H 6 , 苯只有一种一元取代物. ,在有机化学发展史上起了重要的作用。 1890 年,在纪念苯的环状结构学说发表 25 周年时, 伦敦化学会指出:“苯作为一个封闭链式结构的巧妙概念, 对于化学理论发展的影响,对于研究这一类及其相似化合物的衍生物中的异构现象的内在问题所给予的动力,以及对于象煤焦油染料这样巨大的工业的前导,都已为举世公认.” . . . 苯的凯库勒式的局限性杂化理论认为,组成苯分子的 6个碳原子均以 SP 2杂化, 每个碳原子形成三个 SP 2杂化轨道,其中一个 SP 2杂化轨道与氢的 1S 轨道形成 C-Hσ键,另两个 SP 2杂化轨道与两个碳原子的 SP 2 杂化轨道形成两个 C-Cσ键. SP 2杂化为平面杂化, 键角为 120 o, 碳氢原子均在同一平面上. 每个碳原子还有一个末参加杂化的 P 轨道, 相互平行重叠, 形成一个六原子六电子的共轭大π键. (二)苯结构的近代概念π电子云分布在苯环的上下,形成了一个闭合的共轭体系,共轭体系能量降低使苯具有稳定性,同时电子云发生了离域,键长发生了平均化,在苯分子中没有单双键之分,所以邻位二元取代物没有异构体. ***、溴在一般条件下不发生反应, 但在催化剂(铁粉或卤化铁)的作用下加热, 苯环上的氢原子可被***和溴取代, 生成相应的***苯或溴苯. 卤代反应产物除卤代反应产物除一一卤代物卤代物外,还有少量外,还有少量二卤代物二卤代物生成生成. . (1)卤代反应烷基苯在铁粉或三***化铁存在下与卤素作用, 也发生苯环上卤代反应, 主要产生邻位和对位的取代物, 反应比苯容易. 卤素引入苯环的活性:***>***>溴> 碘(2)硝化反应苯的硝化反应常用浓硫酸和浓***(称为混酸)为硝化试剂,***的浓度, 并提高反应温度, 则可得到间二硝基苯.