第七章芳香化合物 University of Science and Technology of China
University of Science and Technology of China 第七章 芳香化合物 有 机 化 学
verity of elene and Taeimooy of 原指:从香精油、香树脂中获得的又香气的化合物。 却不加成,氧化1区别于脂肪族 高度不饱和 特性 易发生取代 化合物→另归一类 特殊、稳定 后来发现—都是苯及其衍生物 用分子轨道研究其结构 本质:平面环状结构,环上具有由4n+2个p电子 组成的电子系统 不含苯环,而且有上述结构特点和性质→非苯芳烃 rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem 原指：从香精油、香树脂中获得的又香气的化合物。 却不加成，氧化 易发生取代 高度不饱和 区别于脂肪族 化合物→另归一类 特殊、稳定 特性 后来发现——都是苯及其衍生物 用分子轨道研究其结构 本质：平面环状结构，环上具有由4n+2个p电子 组成的电子系统 不含苯环，而且有上述结构特点和性质→ 非苯芳烃
verity of elene and Taeimooy of §1.芳香化合物的分类和命名 分类: CH3 C:CHE 单环芳烃一只含有一个苯环 联苯类: 多环芳烃:多苯代脂烃 稠环芳烃: COCOON rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem §1.芳香化合物的分类和命名 一、分类： 单环芳烃—只含有一个苯环： 多苯代脂烃： 多环芳烃： 联苯类： 稠环芳烃： CH3 H C CH2 C H C H C H
verity of elene and Taeimooy of 二、命名: 1.一取代苯 CH NO2 甲苯 氯苯硝基苯 有些一取代苯,?有专门名称-取代基与母体一起作为新的母体 OH SO3H COOH Phenol A milne Benzen Benzoic acid onic acid 苯酚 苯胺So1fo 苯磺酸 苯甲酸 不叫羟基苯 Organic chen
University of Science and Technology of China Organic Chem 二、命名： 1.一取代苯 CH3 Cl NO2 有些一取代苯，？有专门名称-取代基与母体一起作为新的母体 甲苯 氯苯 硝基苯 OH NH2 SO3H COOH Phenol Aniline Benzen Solfonic Acid Benzoic Acid 苯酚 不叫羟基苯 苯胺 苯磺酸 苯甲酸
verity of elene and Taeimooy of 2苯环上有两个或多个取代基 按下列顺序:COOH>SO3H>COOR>CONH2>CN>CHO >COR>OH>NH>OR>R>X>NO 先出现的取代基与苯一起作为新的母体,其它取代基按 上述的顺序列出,尽量使取代基的位次之和最小 OH NO CHO HO COOH OCI NH2 SO3H HO 间羟基苯甲酸邻甲氧基苯酚3-硝基-2-氯苯甲酸2-氨基-5-羟基-苯甲醛 m-(meta-) o-(ortho-) 2 rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem 2.苯环上有两个或多个取代基 按下列顺序：COOH > SO3H > COOR > CONH2 > CN > CHO > COR > OH > NH2 > OR > R > X > NO2 HO COOH OH OCH3 NO2 Cl SO3H CHO NH2 HO 间羟基苯甲酸 邻甲氧基苯酚 3-硝基-2-氯苯甲酸 2-氨基-5-羟基-苯甲醛 m-（meta-） 3- o-（ortho-） 2- 先出现的取代基与苯一起作为新的母体，其它取代基按 上述的顺序列出，尽量使取代基的位次之和最小：
verity of elene and Taeimooy of 当取代基结构复杂时,可将侧链作为母体,苯环作为 取代基来命名: H3C-C-C CH3 HC-C=CH CECH 2苯基丁烷3苯基丙烯苯乙炔 rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem 当取代基结构复杂时，可将侧链作为母体，苯环作为 取代基来命名： H3 C H C H2 C CH3 H2 C C H CH2 C CH 2-苯基丁烷 3-苯基丙烯 苯乙炔
verity of elene and Taeimooy of §2、苯的结构 、苯的 Kekule结构 1834年经元素分析、分子量测定→C6H Fecl CAHA+Br,→ C.HsBr+HBr 只得到一种取代苯—苯中的六个H原子完全等价 1865年 Kekule提出苯的结构式应为: 同期还有许多结构提出: H rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem §2、苯的结构 H H H H H H 一、苯的Kèkulè结构 1834年 经元素分析、分子量测定 → C6H6 C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr FeCl3 只得到一种取代苯——苯中的六个H原子完全等价 1865年 Kèkulè提出苯的结构式应为： 同期还有许多结构提出： H H H H H H H H H H H H
nkveraity of selene and Taeimobn of Kekule式是被广泛被接受的 但仍面临下列难题: 1.只有一种邻二溴代苯(按 Kekule式应该有两种): Br B Br Br 2高度不饱和的分子: 却步发生加成 而发生取代 不与氧化剂反应; 3特殊的稳定性:在化学反应或降解中保持不变; 氧化热核燃烧热低 氢化热 Ni 理论值 实测值 +h 119.5kJ/mol 119.5kJ/mol H, 239.0 kJ/mol 231.6 kJ/mol ①+ 3587 kJ/mol 208.2 kJ/mol =150 5kJ/mol rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem Kèkulè式是被广泛被接受的 但仍面临下列难题： 1.只有一种邻二溴代苯（按Kèkulè式应该有两种）： 2.高度不饱和的分子：却步发生加成 而发生取代 3.特殊的稳定性： 不与氧化剂反应； 在化学反应或降解中保持不变； 氧化热核燃烧热低 Br Br Br Br + H2 氢化热 理论值 实测值 119.5kJ/mol 119.5kJ/mol + H2 Ni Ni 239.0 kJ/mol 231.6 kJ/mol + H2 Ni 358.7 kJ/mol - 208.2 kJ/mol = 150.5kJ/mol
verity of elene and Taeimooy of Kekule用迅速互变异构解释1 但无法解释3和3→>异常现象(芳香性) 归因于环状交替单双键结构 使Br2褪色 1911年 Willstatter合成了○{KMmO褪色 易+H 非芳香性 产生芳香性的真正原因 rganic
University of Science and Technology of China Organic Chem Kèkulè用迅速互变异构解释1. 但无法解释3和3 => 异常现象（芳香性） 归因于环状交替单双键结构 1911年 Willstatter 合成了 使Br2褪色 KMnO4褪色 易 + H2 非芳香性 产生芳香性的真正原因
verity of elene and Taeimooy of 二、苯的结构的现代理论: H 分子轨道理论: 六个p原子轨道线性组合成分子轨道: 平6=0.408(-91+q2-q3+q4-q5+q) Ys=0.500(q2-q3+q5-q6) 乎4=0.289(-2q1+q2+q3-2p4+qs+q6) 平3=0.289(2q1+p2-q3-2p4-5+6) 平2=0.00(q2+p3;-q6 1=0.408(q1+q2+q3+Q4+q5+q6) Organic chen
University of Science and Technology of China Organic Chem 二、苯的结构的现代理论： 分子轨道理论： H H H H H H sp2 139 120 o 六个p原子轨道线性组合成分子轨道： Ψ6=0.408（-φ1+φ2 -φ3+φ4 -φ5+φ6） Ψ5=0.500（φ2 -φ3+φ5 -φ6） Ψ4=0.289（-2φ1+φ2+φ3 -2φ4+φ5+φ6） Ψ3=0.289（2φ1+φ2 -φ3 -2φ4 -φ5+φ6） Ψ2=0.500（φ2+φ3 -φ5 -φ6） Ψ1=0.408（φ1+φ2+φ3+φ4+φ5+φ6）
