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有机化学第05章芳香烃脂环烃.ppt

发布:2025-01-23约5.53千字共10页下载文档
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+I和+C效应+I和+C效应↑→中间体稳定性↑例3CCCCCCHHHHHCHH?键σ?π超共轭体系+Cδ-δ-δ-+I+C方向一致邻对位电子云密度大σ电子HECH3+?+?+?++CH3EH?+?+?++CH3EH?+?+?+稳定CCCCCCHHHHHO—Hp-π共轭体系+C孤电子对?键δ-δ-δ--I+C方向相反+C-I邻对位电子云密度大稳定?+?+?+?+?+?+?+?+?+苯酚与苯相比在邻、对和间位反应时的能量变化E过渡态m-反应物中间体反应进程o-,p-苯Ⅱ.致钝的邻对位定位基+C<-ICCCCCCHHHHHCl?键孤电子对取代基进入苯环的位置由定位效应和动态共轭效应共同决定E反应物中间体过渡态o-,p-m-反应进程苯氯苯与苯相比在邻、对和间位反应时的能量变化π-π共轭-C:Ⅲ.致钝的间位定位基-I-C方向一致苯环电子云密度减小δ-δ-δ-?键P电子CCCCCCHHHHHOON稳定?+?+?+?+?+?+?+?+?+硝基苯与苯相比在邻、对和间位反应时的能量变化E反应物中间体过渡态m-苯反应进程o-,p-ABCDEFF﹤E﹤D﹤C﹤B﹤A⑤定位效应的应用Ⅰ.判断取代反应的难易Ⅱ.推测主要产物Ⅲ.制定合理的合成路线(1)(2)(1)萘、蒽、菲的结构萘、蒽和菲等稠环芳烃与苯类似,也是平面型分子,成环的碳原子为sp2杂化,未参与杂化的2p轨道平行重叠,形成环状闭合的共轭体系。但由于环间有两个碳原子稠合,各2p轨道的重叠程度不完全相同,即电子密度并非完全平均化,键长也不完全相等。例如:§5-4稠环芳香烃萘:1,4,5,8位(α-位)电子密度最高2,3,6,7位(β-位)次之9,10位(γ-位)最低蒽:9,10位(γ-位)电子密度最高1,4,5,8位(α-位)次之2,3,6,7位(β-位)最低菲:9,10位电子密度最高稠环芳烃例如萘和苯类似,与不饱和烃相比,易发生环上的亲电取代反应、难氧化、难加成,即具有芳香性。但由于环上电子密度不完全相同,其取代反应因环上位置的不同活性有所差异;氧化和加成反应也比苯容易进行,且往往进行到生成取代苯的阶段,若要继续进行,反应条件会更加剧烈。(2)萘、蒽、菲的化学性质(1)亲电取代反应①卤代90%回流②硝化30—60℃混酸92~94%③磺化浓H2SO460℃浓H2SO4160℃浓H2SO4,160℃(2)加成反应1,2,3,4-四氢化萘十氢化萘(3)氧化反应V2O5,450℃邻苯二甲酸酐1,4-萘醌芳环取代反应机理①反应试剂的解离共价键异裂—离子型通式Nu—E+催化剂E++[Nu﹒催化剂]-Br—Br+FeBr3Br++FeBr4-②反应定速步骤亲电试剂E+与苯环形成环状正碳离子——亲电取代慢σ络合物+[Nu﹒催化剂]-快+HNu+催化剂③正碳离子消去一个H+,恢复稳定的苯环结构3BrBrH++HBr+FeBr+FeBr4-②硝化(—NO2)50—60℃浓HNO3/H2SO4发烟HNO3浓H2SO4,100℃浓HNO3/H2SO430℃反应机理NO2++H3O++2HSO4-HO—NO2+2H2SO41.2NOH++慢NO2+2.3.2NO42+HSO2NOH+-+HSO4慢③磺化(—SO3H)浓H2SO4室温SO3200—300℃发烟H2SO430-50℃反应机理1.2.3

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