第十章芳香族化合物
芳香族化合物的性质与应用实验
芳香族化合物的性质与应用实验芳香族化合物是一类具有特殊结构和性质的有机化合物，广泛存在于天然物质和人工合成物中。
它们具有独特的香气、稳定性和广泛的应用价值。
本实验旨在通过一系列实验步骤，研究芳香族化合物的性质，并探索其在生活和工业中的应用。
实验一：芳香族化合物的香气测试1. 实验目的：验证芳香族化合物具有独特的香气特征。
2. 实验步骤：选取苯、甲苯、苯酚和水作为对照物质。
将每种物质滴于不同的实验瓶中，然后嗅闻每种物质的香气，并记录感受。
3. 实验结果：a) 苯：具有独特的清香气味。
b) 甲苯：具有刺激性和特殊的香气。
c) 苯酚：具有刺激性、酚类气味。
d) 水：无香气。
实验二：芳香族化合物的溶解性测试1. 实验目的：研究芳香族化合物在水和有机溶剂中的溶解性。
2. 实验步骤：选取苯、甲苯和苯酚作为实验样品。
分别取等量的样品加入水和有机溶剂（如乙醇），轻轻摇晃瓶子，观察样品的溶解性。
3. 实验结果：a) 苯：不溶于水，溶于有机溶剂。
b) 甲苯：不溶于水，溶于有机溶剂。
c) 苯酚：可与水形成混合溶液，溶于有机溶剂。
实验三：芳香族化合物的酸碱性测试1. 实验目的：研究芳香族化合物在酸性和碱性条件下的性质。
2. 实验步骤：选取苯酚作为实验样品。
将少量苯酚分别加入盛有稀盐酸和氢氧化钠溶液的试管中，观察反应。
3. 实验结果：a) 稀盐酸中的苯酚：产生白色絮状沉淀，说明苯酚是酸性物质。
b) 氢氧化钠溶液中的苯酚：生成溶于水的盐，并放出热。
实验四：芳香族化合物的应用——香料提取1. 实验目的：利用芳香族化合物的特性，提取天然香料。
2. 实验步骤：选取柑橘皮作为实验材料。
将柑橘皮削成细丝，然后放入蒸馏瓶中，加入适量的水，进行水蒸气蒸馏，收集蒸馏液。
3. 实验结果：蒸馏液中含有柑橘的香气成分，可用于制作香水或食品调味剂。
实验五：芳香族化合物的应用——药物合成1. 实验目的：通过合成反应制备一种有机药物。
2. 实验步骤：以苯酚为原料，进行酰化反应合成水杨酸苯酯。
芳香族化合物
芳香族化合物芳香族化合物又称“花香族”化合物，有些化学书籍中也叫做“天然香料”，它们的分子式一般是：由两个或两个以上的萜环相连组成的芳香族化合物。
如茉莉酮、甲基丁香酚、愈创木酚、丁香酚等。
其结构为：称为对映异构体。
其实两个同分异构体之间并无严格的界限，故习惯上用“构型”（光学活性）来区别，如邻位和间位都属于对映异构体，但构型完全不同。
这是因为每个碳原子在双键上所连接的取代基（即侧链基团）的方向和数目都不同。
石油是石油烃和含在其中的环烷烃、烷基苯等混合物的总称。
环烷烃和烷基苯的含量各占50％～90％，是石油的主要成分。
石油在常温下一般是液态，它被储存在一定的容器内。
容器包括钢瓶、油罐和槽车等。
石油由重质原油（如原油、页岩油等）加工得到，也可由轻质馏分油（如直馏汽油、煤油、柴油、润滑油等）经催化裂化、加氢精制或其他适当的方法制得。
石油大多呈深黑色，具有特殊的气味，也有浅黄色、白色和棕色等。
石油在运输时很容易发生爆炸，在工业上需要小心处理。
这种化学反应只要在光照条件下即可进行。
在催化剂作用下，原料气在反应器中通过，光照时，各反应产物与溶剂气体混合物分离。
将气体送入精制塔顶部，让干燥的气体穿过几层填充床。
填充床内布满带有不同类型固体吸收剂的滤饼，而且吸收剂随床层的高度不断增加。
通过过滤，最后从精制塔底部排出油品。
加入碱金属硅酸盐类的白土或铅白作填充床，可以增加吸收剂的利用率。
气体从精制塔的下部通过，然后进入提取塔顶部，从塔顶逸出干净的气体，即合格产品。
液体从塔底通过，返回精制塔，在塔中与已分离出的固体吸收剂和稀释剂接触。
这时，未反应的原料气与吸收剂和稀释剂作用，使吸收剂重新解吸，与石油作用而将油分除去。
少量不纯的石油在蒸发管中蒸出，即为石油馏分，从塔底排出。
通过光化学方法处理，可获得品位较高的石油产品。
芳香族化合物在国防、医药、食品、纺织、造纸、日用化学工业以及农业上均有广泛的用途。
另外它还可以代替天然香料用于许多方面，如清洁剂、杀虫剂、农药等。
第十章 芳香族化合物
芳基 (Aryl)
1、普通命名法
邻氯苯甲醚 间甲苯酚 对甲苯甲酸 连三甲苯 偏三甲苯 间三甲苯
2、系统命名法
1,2-二溴苯
3-硝基溴苯
3-硝基苯甲醛
2-氨基-5-羟基苯甲醛 3-氨基-5-溴苯酚
三、单环芳烃的物理性质
一般为无色有芳香气味的液体，不溶于水，相对密度在 0.86-0.93之间，燃烧时火焰带有较浓的黑烟。沸点随相对 分子质量升高而升高。熔点除与相对分子质量有关外，还 与结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。 芳烃是一种良好的溶剂，但具有一定的毒性。常见单环 芳烃的物理常数P455表11-1
代反应等。
第三阶段：将具有芳香特性的化合物称为芳香化合物。
非苯芳香烃
3、苯及苯的表达方式
• 1825年 • 1857年 • 1858年
法拉第发现了苯。 凯库勒提出碳四价。 凯库勒提出苯分子具有环状结构。
勇于开始，才能找到成 功的路
Kekule’式
问题？
实际得到三种化合物
1865年 提出摆动双键学说
2°当引入的烷基为三个碳以上时，引入的烷基会发 生碳链异构现象。
3°烷基化反应不易停留在一元阶段，通常在反应中 有多烷基苯生成。
4°苯环上已有–NO2、-SO3H、-COOH、-COR等取 代基时，烷基化反应不在发生。因这些取代基都是 强吸电子基，降低了苯环上的电子云密度，使亲电 取代不易发生。例如，硝基苯就不能起付—克反应 ，且可用硝基苯作溶剂来进行烷基化反应。 5°烷基化试剂也可是烯烃或醇。
TNT十分稳定。与硝酸甘油不同，它对于摩擦、震动等 都不敏感。需要雷管引爆。每公斤TNT炸药可产生4200 千焦的能量。虽然，它的燃烧热低于脂肪和糖，但由于 能够迅速地释放能量，同时不需要消耗额外的氧气。从 而引发爆炸。现在常用吨TNT的爆炸当量来衡量核爆炸 、地震、行星撞击等大型反应时的能量。
有机化学基础知识点整理芳香性与芳香族化合物的特性
有机化学基础知识点整理芳香性与芳香族化合物的特性芳香性与芳香族化合物的特性有机化学是研究有机物质的结构、性质、合成和反应的学科。
其中，芳香性是有机化学基础知识中的重要概念之一。
本文将对芳香性以及芳香族化合物的特性进行整理和阐述。
一、芳香性的定义和特点芳香性是指某些有机化合物具有特殊的稳定性和特性，表现为具有香味、稳定的分子结构和特殊的化学反应。
它通常与化合物的环状共轭结构相关。
具有芳香性的化合物有以下几个特点：1.稳定的共轭体系：芳香化合物中的π电子会形成一个稳定的、闭合的共轭体系。
这种闭合的π电子结构使得芳香化合物相对于非芳香化合物来说更加稳定。
2.具有香味：芳香化合物通常具有特殊的香味，这也是芳香性得名的原因之一。
例如，苯味道甜，香水等化妆品中常含有芳香化合物。
3.化学反应活性低：由于芳香化合物的稳定性较高，它们的化学反应活性通常较低。
例如，芳香化合物不容易与氢发生加成反应，不容易被氧化剂氧化。
二、芳香族化合物的分类根据芳香性的不同表现形式，芳香族化合物可以分为以下几个类别：1.单环芳香族化合物：最简单的芳香族化合物是苯，它由六个碳原子形成一个环状结构，每个碳原子上有一个氢原子。
苯是最基本的芳香化合物，也是很多芳香性化合物的基础结构。
2.多环芳香族化合物：由多个苯环连接而成的化合物被称为多环芳香族化合物。
这些化合物通常具有比单环芳香族化合物更复杂的结构和性质。
3.杂环芳香族化合物：除了由碳原子组成的环外，杂环芳香族化合物中还含有其他元素的环结构。
例如，呋喃是一种含有含氧杂环的芳香族化合物。
三、芳香性的判定方法确定一个化合物是否具有芳香性可以采用以下几种方法：1.分子轨道理论：通过计算分子轨道理论中的能级情况，可以预测一个化合物是否具有芳香性。
芳香性的分子通常具有稳定的分子轨道能级结构。
2.环电流检测：通过测量分子内部环电流的大小，可以间接地判断一个化合物是否具有芳香性。
具有芳香性的分子中，环电流通常较大。
有机化学基础知识点芳香族化合物的性质与合成
有机化学基础知识点芳香族化合物的性质与合成有机化学基础知识点芳香族化合物的性质与合成有机化学是研究碳原子及其化合物的科学，而芳香族化合物是有机化学中的一个重要分支。
本文将介绍芳香族化合物的性质和合成方法。
一、芳香族化合物的性质1. 六元环结构：芳香族化合物的特征是具有由六个碳原子组成的芳香环结构。
这些环上的碳原子交替单双键排列，形成了一个稳定的共轭体系。
芳香环带有稳定的π电子系统，使得芳香族化合物具有独特的性质。
2. 稳定性和低反应性：芳香族化合物由于共轭体系的存在，具有较高的稳定性和低活性。
这使得它们在常温下不易发生化学反应，相对较稳定。
3. 强吸光性和颜色：芳香族化合物通常显示出强吸光性，能够吸收紫外线和可见光的较长波长部分。
这些化合物吸收特定波长的光，对应于它们的分子结构，因此表现出不同的颜色。
4. 臭味和香味：芳香族化合物中的某些物质常具有特殊的臭味和香味。
例如，苯环化合物具有独特的芳香气味，而芳香酮则具有香味。
5. 不饱和性：由于芳香族化合物中存在共轭体系，使得它们具有一定的不饱和性。
这意味着它们可以参与一些特定的反应，如亲电取代反应和电子亲和性反应等。
二、芳香族化合物的合成方法芳香族化合物可以通过多种合成方法制备。
以下是其中一些常见的合成方法：1. 烷基苯的烷基化：通过将烷基卤化物和苯反应，可以在苯环上引入烷基基团。
2. 醛酮的芳烃化：通过将醛酮与氨或其它含氮化合物反应，可以得到芳香族酮类化合物。
3. 吲哚合成：通过吲哚合成反应可以合成吲哚类化合物。
4. 醚类化合物的芳烃化：通过醚类化合物与强碱反应可得到芳香族化合物。
5. 芳香烃的重排和脱氢：通过烷基苯的重排反应和脱氢反应来合成芳香族化合物。
三、实例：苯的合成苯是最简单的芳香族化合物，具有六个碳原子和六个氢原子构成的芳香环结构。
苯的合成方法有许多种，以下以Friedel-Crafts反应为例。
Friedel-Crafts反应是一种通过芳基烷化合成苯的方法，它是典型的电子亲和性取代反应。
芳香族化合物生物合成途径解析
芳香族化合物生物合成途径解析芳香族化合物是一类具有芳香性质的有机化合物，其分子结构中含有一个或多个苯环。
芳香族化合物广泛存在于自然界中，包括植物、动物和微生物体内。
生物合成途径是芳香族化合物在生物体内合成的过程，其中涉及多种酶催化的反应步骤。
本文将以芳香族化合物的生物合成途径为主题，详细解析其中的关键步骤和酶催化反应。
一、芳香族化合物的生物合成途径概述芳香族化合物的生物合成途径是一系列复杂的化学反应，通过酶催化的过程将简单的原料转化为复杂的芳香化合物。
这一过程在细胞内进行，需要多种酶的参与。
芳香族化合物的生物合成途径主要包括以下几个步骤：1. 原料的进入：芳香族化合物的生物合成途径通常以简单的原料开始，如葡萄糖、酪氨酸等。
这些原料在细胞内被转运蛋白运输到相应的代谢途径中。
2. 原料的代谢：原料进入代谢途径后，经过一系列的酶催化反应，逐步转化为中间产物。
这些中间产物可能是芳香环的前体，也可能是其他有机物。
3. 芳香环的形成：在芳香族化合物的生物合成途径中，芳香环的形成是一个关键步骤。
这一步骤通常由芳香酶催化，将中间产物转化为含芳香环的化合物。
4. 后续反应：芳香环形成后，还可能经历一系列的后续反应，包括氧化、脱羧、脱氨等反应，从而生成不同的芳香族化合物。
二、芳香族化合物生物合成途径的关键步骤与酶催化反应1. 芳香族酮的合成：芳香族酮是一类含有芳香环的酮化合物。
其合成通常由酪氨酸代谢途径中的酪氨酸酮酸酶催化，将酪氨酸转化为芳香族酮。
2. 芳香族醇的合成：芳香族醇是芳香族化合物的一类重要中间产物。
其合成过程通常由芳香族醇合成酶催化，将相应的芳香族酮转化为芳香族醇。
3. 芳香族醛的合成：芳香族醛是芳香族化合物的另一类重要中间产物。
其合成过程通常由芳香族醛合成酶催化，将相应的芳香族醇转化为芳香族醛。
4. 芳香族羧酸的合成：芳香族羧酸是芳香族化合物的最终产物之一。
其合成过程通常由芳香族羧酸合成酶催化，将相应的芳香族醛转化为芳香族羧酸。
5芳香族化合物
2) 苯本身不能和酸性 KMnO4 溶液反应，不会与高锰酸钾反应褪色，与溴水混合只会发生萃取，而苯 及其衍生物中，只有在苯环侧链上的取代基中与苯环相连的碳原子与氢相连的情况下才可以使高锰酸
钾褪色（本质是氧化反应），这一条同样适用于芳香烃（取代基上如果有不饱和键则一定可以与高锰 酸钾反应使之褪色）。 注意：①是仅当取代基上与苯环相连的碳原子； ②这个碳原子要与氢原子相连 （成键） 。 至于溴水， 苯及苯的衍生物以及饱和芳香烃只能发生萃取 （条 件是取代基上没有不饱和键，不然依然会发生加成反应）。 1、能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是 （ ） A 苯的邻位二元取代物只有一种 B 苯的间位二元取代物只有一种 C 苯的对位二元取代物只有一种 D 苯的邻位二元取代物有二种 ） 2、苯环结构中不存在C-C单键与C=C双键的交替结构，可以作为证据的是（ ①苯不能使溴水褪色 ②苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③苯在一定条件下既能发生取代反应，又能发生加成反应 ④经测定，邻二甲苯只有一种结构 ⑤经测定，苯环上碳碳键的键长相等，都是1.40× 10-10m A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①②③ 3、下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是 （ ）
8. 甲苯的化学性质：化学性质活泼，与苯相像。可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应，以及侧链氯化 反应。甲苯能被氧化成苯甲酸。 (1) 硝化反应： CH3 CH3 +3HO-NO2 O2N-NO2+3H2O NO2 甲苯与浓硝酸在浓硫酸的催化（ 100 摄氏度）下可发生反应，生成三硝基甲苯。又名 TNT ，是一种黄 色针状晶体。不溶于水。它是一种烈性炸药。用于国防、开矿、筑路等。 (2) 取代反应： (3) 加成反应： 课外小阅读（一） ：苯的历程 苯最早是在 19 世纪初研究将煤气作为照明用气时合成出来的。 1803 年 -1819 年 G.T.Accum 采用同样方法制出了许多产品，其中一些样品用现代的分析方法检测 出有少量的苯。然而，一般认为苯是在 1825 年由麦可 · 法拉第发现的。他从鱼油等类似物质的热裂解 产品中分离出了较高纯度的苯，称之为 “ 氢的重碳化物 ” （ Bicarburetofhydrogen ）。并且测定了苯的一 些物理性质和它的化学组成，阐述了苯分子的碳氢比。 1833 年， Milscherlich 确定了苯分子中 6 个碳和 6 个氢原子的经验式（ C 6 H 6 ）。弗里德里希 · 凯库 勒于 1865 年提出了苯环单、双键交替排列、无限共轭的结构，即现在所谓 “ 凯库勒式 ” 。 据称他是因为梦到一条蛇咬住了自己的尾巴才受到启发想出 “ 凯库勒式 ” 的。他又对这一结构作出 解释说环中双键位置不是固定的，可以迅速移动，所以造成 6 个碳等价。他通过对苯的一氯代物、二 氯代物种类的研究，发现苯是环形结构，每个碳连接一个氢。 1845 年德国化学家霍夫曼从煤焦油的轻馏分中发现了苯，他的学生 C.Mansfield 随后进行了加工 提纯。后来他又发明了结晶法精制苯。他还进行工业应用的研究，开创了苯的加工利用途径。 1861 年，化学家约翰·约瑟夫·洛斯密德（ Johann Jasef Loschmidt ）首次提出了苯的化学键，双 键交替结构，但他的成果未受到重视。 1865 年， 弗里德里希 · 凯库勒在论文 《关于芳香族化合物的研究》 中， 再次确认了四年前苯的结构， 为此，苯的这种结构被命名为 “ 凯库勒式 ” 。他对这一结构作出解释说环中双键位置不是固定的，可以 迅速移动，所以造成 6 个碳等价。他通过对苯的一氯代物、二氯代物种类的研究，发现苯是环形结构， 每个碳连接一个氢。 此外，詹姆斯 · 杜瓦发现了一种苯的类似物；命名为 “ 杜瓦苯 ” ，现已被证实，可由苯经光照得到。 大约从 1865 年起开始了苯的工业生产。最初是从煤焦油中回收。随着它的用途的扩大，产量不断 上升，到 1930 年已经成为世界十大吨位产品之一。 课外小阅读（二）：苯的工业制备 苯可以由含碳量高的物质不完全燃烧获得。自然界中，火山爆发和森林火险都能生成苯。苯也存 在于香烟的烟中。煤干馏得到的煤焦油中，主要成分为苯。 直至二战， 苯还是一种钢铁工业焦化过程中的副产物。 这种方法只能从 1 吨煤中提取出 1 千克苯。 1950 年代后，随着工业上，尤其是日益发展的塑料工业对苯的需求增多，由石油生产苯的过程应运而生。 现在全球大部分的苯来源于石油化工。工业上生产苯最重要的三种过程是催化重整、甲苯加氢脱烷基 化和蒸汽裂化。 从煤焦油中提取：在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。这是最初生产苯的方法。将生成 的煤焦油和煤气一起通过洗涤和吸收设备， 用高沸点的煤焦油作为洗涤和吸收剂回收煤气中的煤焦油， 蒸馏后得到粗苯和其他高沸点馏分。粗苯经过精制可得到工业级苯。这种方法得到的苯纯度比较低， 而且环境污染严重，工艺比较落后。 从石油中提取：在原油中含有少量的苯，从石油产品中提取苯是最广泛使用的制备方法。
10第十章 芳香族化合物
O
H3C
CH3 + 2 CHO
CHO
O
O
2 H3C
H+
O
CHO CHO
6
1865年 提出摆动双键学说
CH3
CH3
CH3
CH3
7
4、芳香性的解释
（1）杂化轨道理论的解释：
H
H
H
H
H
H
组成苯环的六个碳分别是SP2杂化，共平面，六个P轨道垂直于
六个碳组成的平面，形成π66，其离域能为152KJ/mol，体系稳
48
COOH
Na/NH3(l), C2H5OH
COOH
CH3
CH3
Na/NH3(l), C2H5OH
环上取代基对反应的影响
49
经伯奇还原，制备，不饱和酮
OCH3
Li, NH3(L), C2H5OH
OCH3
HCl, H2O
OH
O
50
5、苯环侧链烃基的反应
（1）卤代反应
活性：α-H > β-H β-H与普通烃基上的H相似
定，能量低，不易开环(即不易发生加成、氧化反应)
8
（2）分子轨道理论的解释 苯的芳香性是由于苯存在一个封闭的共
轭体系引起的。 P448-449
9
（3）共振论对苯分子结构的解释
共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构 的共振杂化体：
贡贡贡贡
+ + -
-
10
（4）从氢化热数据解释
环己烯 环己二烯 环己三烯 苯
CH3
Br2/ Fe
C2H5
CH3
C2H5
+
CH3
CH3 Br
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CH3
CH3
偏三甲苯
H3C
CH3
间三甲苯
14
2、系统命名法
Br
Br
Br
CHO
1,2-二溴苯
NO2
3-硝基溴苯
NO2
3-硝基苯甲醛
15
OH
OH
CHO NH2
Br
NH2
2-氨基-5-羟基苯甲醛 3-氨基-5-溴苯酚
16
三、单环芳烃的物理性质
一般为无色有芳香气味的液体，不溶于水，相对密度在 0.86-0.93之间，燃烧时火焰带有较浓的黑烟。沸点随相对分 子质量升高而升高。熔点除与相对分子质量有关外，还与 结构有关，通常对位异构体由于分子对称，熔点较高。 芳烃是一种良好的溶剂，但具有一定的毒性。常见单环芳 烃的物理常数P455表11-1
Br OH
29
合成洗涤剂
C12H25
H2SO4
C12H25
NaOH
SO3H C12H25
SO3Na
30
(4)傅—克反应（Friedel-Crafts反应）
① 烷基化反应（制备烷基苯）
+ CH3CH2Br
AlCl3
0~25 ℃
CH2CH3 + HBr 76%
31
烷基化反应注意点
1°常用的催化剂是无水AlCl3，此外 FeCl3、BF3、无 水HF、SnCl4、ZnCl2、H3PO4、H2SO4等都有催化 作用。
C6H5CH3
Cl2
日光
C6H5CH2Cl
Cl2
日光
C6
C6H5CHCl2
Cl2
日光
C6H5CCl3
51
（2） 氧化反应
CH3 KMnO4/H+
COOH
(CH3)3C
苯甲酸
CH3
CH(CH3)2 CH2CH3
?= ? KMnO4/H+ (CH3)3C
COOH
COOH COOH
重整：包括链烃裂解、异构化、关环、扩环、氢转 移、烯烃吸氢等过程。（铂重整，临氢重整）
芳构化：是指脂肪族六元环在铂、钯、镍等催化剂 存在下加热，脱氢生成芳香族化合物的过程。
3
2、芳香性 第一阶段：从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳
香化合物。 第二阶段：将苯和含有苯环的化合物称为芳香化合物。 结构特点：平面、环状结构，键长平均化，较高的C/H； 化学性质：较难发生氧化、加成反应，而易于发生亲电取
CH2CH2CH3
正丙苯 30%
H 原因： CH3-CH-CH 2-Cl
AlCl 3
稳C定H3性-2C+。大HC-+于CH13。C+
35
其它烷基化试剂
+ CH3CH=CH2 AlCl3
H+ + CH3CHCH3
OH
CH3 CH
CH3
CH3 CH
CH3
36
②酰基化反应制备芳香酮
O
O
+ CH3C
Cl
第十章 芳香烃
亲电取代反应
1
一、芳香性和芳香化合物
1、芳香烃的来源
干馏 煤 煤焦油
芳香化合物粗制品
(煤的3%)
(煤的0.3%)
（1845年-1940年期间）
副产品
钢铁工业的发展需求大量的焦炭
2
（20世纪40年代起）
石油 分馏C5-C7组份
500oC，
主产品
加压 重整 芳香化合物
Bp 60-150oC
O
H3C
CH3 + 2 CHO
CHO
O
O
2 H3C
H+
O
CHO CHO
6
1865年 提出摆动双键学说
CH3
CH3
CH3
CH3
7
4、芳香性的解释
（1）杂化轨道理论的解释：
H
H
H
H
H
H
组成苯环的六个碳分别是SP2杂化，共平面，六个P轨道垂直于
六个碳组成的平面，形成π66，其离域能为152KJ/mol，体系稳
17
四、单环芳烃的化学性质
1、亲电取代反应 苯环亲电取代反应的一般模式
+ E+
H
E+
+E
亲电试剂 -络合物 -络合物
E：亲电试剂
E
18
-络合物的表达方式
H
H
E
E
+
+
共振式
+H
E
H
+E
离域式
19
（1）卤代
Cl2 Fe or FeCl3
Cl2 Fe or FeCl3
Cl
45%
Cl
+ HCl
Cl
Cl
CH3
Br2/ Fe
C2H5
CH3
C2H5
+
CH3
CH3 Br
+
C2H5
C2H5 CH3
C2H5
Br
39
方法二
CH3
CH3COCl AlCl3
CH3
CH3
COCH3
+
（主）
CH3
Br2/ Fe
COCH3
CH3
CH3
Br
Br
Zn/HCl
COCH3
COCH3
C2H5
40
③ 氯甲基化
3
+ (HCHO)3 + 3HCl
26
(3)磺化
+ H2SO4
80oC 100oC
SO3H
+ H2O
SO3H
+ H2SO4(SO3) 200-230oC
SO3H
SO3H
27
甲苯的磺化
CH3
+ H2SO4
CH3
CH3
SO3H +
反应温度不同 产物比例不同来自0℃ 25℃ 100℃
邻甲基苯磺酸 43% 32% 13%
SO3H
对甲基苯磺酸
11
总结
分子轨道理论对苯分子π键分子轨道的研究 共轭效应对苯分子大π键结构的解释 共振论对苯分子结构的解释 苯分子氢化热数据
6个C-C键相同，既非单键又非双键，每一个π 电子（共6个）在环状的分子轨道上运动，被更多 的碳核（6个）吸引，因而电子能量低而稳定，也 就是π键很稳定，所以氢化热（放热反应）低。
Cl Cl Cl Cl
Cl
Cl
47
4、伯奇还原 (Birch reduction)
定义：金属钠溶解在液氨中可得到一种蓝色的溶液，它在醇的 存在下，可将芳香化合物还原成1,4-环己二烯化合物，该还原反 应称为伯奇还原。
Na NH3(l) C2H5OH
（1）K、Li能代替Na，乙胺能代替氨。 （2）卤素、硝基、醛基、酮羰基等对反应有干扰。
24
CH3
TNT是一种无色或淡黄色晶体，熔点为
O2N
NO2 354K。具有爆炸性，是常用炸药成份之
一，例如与硝酸铵混和成为阿马托炸药。
NO2
TNT十分稳定。与硝酸甘油不同，它对于摩擦、震动等 都不敏感。需要雷管引爆。每公斤TNT炸药可产生4200 千焦的能量。虽然，它的燃烧热低于脂肪和糖，但由于 能够迅速地释放能量，同时不需要消耗额外的氧气。从 而引发爆炸。现在常用吨TNT的爆炸当量来衡量核爆炸、 地震、行星撞击等大型反应时的能量。
Cl
+
50%
20
溴代与二溴代
+ Br2 6F0e-B7r03。C
Br + HBr
Br2 FeBr3
Br
Br
Br+
o-二溴苯
Br
p-二溴苯
注意：第二个卤素原子进入第一个卤素原子的邻、对位。
21
反应机理
Cl2 + FeCl3
δ+ δCl Cl FeCl3
δ+ δ-
快
+ Cl Cl FeCl3
δ+ δCl Cl FeCl3
π络合物
H
-
+
Cl FeCl4
快
慢
σ络合物
Cl
+ HCl + FeCl3
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（2）硝化
浓硫酸
+ HNO3
55～60℃
NO2
23
若苯环上已有取代基：
NO2
NO2
+ fuming HNO3
fuming H2SO4 90oC
NO2
CH3
CH3
CH3
+ HNO3
H2SO4 30oC
NO2
+
NO2
38%
58%
定，能量低，不易开环(即不易发生加成、氧化反应)
8
（2）分子轨道理论的解释 苯的芳香性是由于苯存在一个封闭的共
轭体系引起的。 P448-449
9
（3）共振论对苯分子结构的解释
共振论认为苯的结构是两个或多个经典结构 的共振杂化体：
贡贡贡贡
+ + -
-
10
（4）从氢化热数据解释
环己烯 环己二烯 环己三烯 苯
ZnCl2
。
60 C
3
CH2Cl + 3H2O
CH3O
+ HCHO + HCl ZnCl2 CH3O
CH2Cl
CH3O
CH3O
HCHO + HCl
[(H2C=O+H)Cl-
(H2C+OH)Cl-]
此反应与Friedel-Crafts反应类似。反应中，甲醛与氯化氢