芳香化合物概念
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芳香性与芳香烃的性质
有机化学基础知识点芳香性与芳香烃的性质有机化学基础知识点——芳香性与芳香烃的性质有机化学是研究有机物质及其反应机理的一门学科，其中芳香性与芳香烃是其中重要的知识点之一。
本文将着重介绍芳香性以及芳香烃的性质，帮助读者更好地理解有机化学中的这一概念。
一、芳香性的定义与特点芳香性是指具有特殊结构和性质的有机化合物所表现出的香味和稳定的π电子结构。
根据芳香性的定义，芳香性化合物需要满足以下几个条件：1. 分子结构中含有一个或多个芳环（由6个共轭π电子组成的环状结构）；2. 芳环中每个原子都以杂化sp2形式存在，磁性势能相对稳定；3. 芳环中的每个杂化的p轨道上都有一个未被配对的π电子。
值得注意的是，非芳香性化合物虽然可能具有香味，但其分子结构不符合芳香性的定义。
二、芳香烃的分类与性质芳香烃是一类基础的有机化合物，其分子中至少含有一个芳环。
根据芳香烃分子中芳环的个数及其它官能团，芳香烃可以分为以下几类：1. 单核芳香烃：只含有一个芳环的芳香烃。
例如，苯（C6H6）是最简单的芳香烃，其分子结构中含有一个六元环。
2. 多核芳香烃：含有两个或多个连接在一起的芳环的芳香烃。
最常见的多核芳香烃是萘（C10H8），它由一个苯环和一个呈共轭连结的五元环组成。
3. 取代芳香烃：分子中的芳环上存在取代基的芳香烃。
通过对芳环中的氢原子进行取代，可以获得各种不同性质和用途的化合物。
芳香烃的一些重要性质包括：1. 稳定性：芳香烃具有相对较高的稳定性，这是因为芳香烃分子中的共轭π电子系统能够稳定结构和分子。
2. 可溶性：大多数芳香烃在非极性溶剂中具有较好的溶解性，但在水中溶解度较低。
3. 反应性：芳香烃在化学反应中常常表现出亲电取代反应、脱氢反应等特性。
三、应用与实际意义芳香烃是有机化学中重要的化合物类别之一，其应用领域非常广泛。
以下是一些芳香烃的应用和实际意义：1. 燃料：芳香烃类化合物广泛应用于燃料行业，用作汽车燃料和燃气等能源。
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。
第七章 芳香烃(2)
定位效应包括两方面：（1）基团所进入的位置； （2）反应的速度快慢。
42
CH3
H2SO4+ HNO3
30 ℃
CH3 NO2
( O + P = 96.5 ％)
56.5 ％
CH3
NO2
40 ％
NO2
H2SO4+ HNO3
90~100 ℃
（O + P = 6.7%）
NO2
NO2
93.2%
NO2 NO2
6.4%
结构特点：与苯环直接相连的原子多数含有未共用 电子对。
44
2. 间位定位基—第二类定位基（钝化 苯环）
强致钝基：-N+R3, -NO2, -CX3 中等致钝基: -CN, -SO3H, -COR(H), -CO2H, -CCl3 弱致钝基:-COOR，-CONHCH3, -CONH2, -NH3, etc.
H
O
X
CR
卤代反应 NO2
SO3H
R 酰基化 反应
硝化反应
20
磺化反应 烷基化反应
反应机理： 亲电取代反应
sp2 + E+
E+ 慢
sp3
H -H+
+
E
sp2 E
亲电试剂 络合物
络合物
产物
用极限式表示中间体 络合物 ：
H
H
E
E
+
+
21
+H E
1.卤代反应
卤 素：Cl2 、Br2 催化剂：FeX3 AlCl3 ZnCl2或 Fe
具有三个相同烃基的取代苯也有三种异构体。如:
CH3 CH3
芳香性化合物精华版
2
芳香性是指芳香族化合物所特有的性质。芳香 族化合物是指苯和类苯化合物，这是一类具有 高度不饱和性的环状化合物。芳香性的含义是 在不断发展的，经过一个由浅到深的过程。
1. 最初芳香性的定义着重于苯一类的环状共轭 体系的化学性质,这类化合物它们具有特殊的 稳定性，不易发生氧化或加成反应，容易发 生亲电取代反应。
芳香性
2014-4-21
22
22
2. 芳性离子 某些环烃没有芳香性,转变成离子(正或负离子) 后,有可能具有芳香性.
2K 2e
π 电子数
2
2
6
芳香性
6
6
2014-4-21
23
23
3.非苯稠环
蓝烃：天蓝色晶体，是一种稳定的化合物。它是五 元环的环戊二烯和七元环的环庚三烯稠合而成的， 分子结构中不含有苯环。结构如下： 它含有10个π 电子，符合休克尔规则， 所以有芳香性。 实际上，它的七元环带有 正电荷，五元环带有负电 荷，是一个典型的极性分 子，结构也可以表示如下：
2014-4-21 14
轮 烯
CmHm的 环状烯烃。 当m=2k+1(奇数)时，为自由基，不稳定。 当m=2k（偶数）时，是稳定的环状共轭多烯
具有C2kH2k分子式的环状共轭多烯称：轮烯。
多环芳烃电子数的计算方法 1954年，Platt提出了周边修正法，对于多环芳烃 可以忽略中间的双键而直接计算外围的电子数。 对休克尔规则进行了完善和补充。 (1) 经典结构式的写法 画经典结构式时，应使尽量多的双键处在轮烯上， 处在轮烯内外的双键写成其共振的正负电荷形式， 将出现在轮烯内外的单键忽略后，再用休克尔规 则判断。
NH2 + H 2N C
NH2 C + NH2
芳香族和脂肪族的化学式
芳香族和脂肪族的化学式1. 引言在有机化学中，芳香族和脂肪族是两个重要的化学类别。
它们具有不同的结构和性质，对于理解有机化合物的特性和反应机理至关重要。
本文将从以下几个方面对芳香族和脂肪族进行详细介绍：定义、结构、性质以及常见的化学反应。
同时，我们还将给出一些具体的例子来帮助读者更好地理解这两个概念。
2. 芳香族化合物2.1 定义芳香族化合物是一类具有特殊稳定性和独特电子结构的有机分子。
它们通常含有一个或多个苯环（由六个碳原子构成）。
苯环中每个碳原子与相邻碳原子共享一个π电子。
2.2 结构芳香族化合物可以通过以下结构式表示：C6H6这里，六个碳原子形成一个环状结构，并且每个碳原子上都连接一个氢原子。
2.3 性质芳香族化合物具有以下特点：•稳定性：芳香族化合物的稳定性比脂肪族化合物高，这主要归因于苯环中的共轭π电子体系。
这种稳定性使得芳香族化合物在许多有机反应中能够起到重要的催化剂和中间体的作用。
•不饱和性：芳香族化合物由于含有共轭π电子体系，因此具有较高的不饱和度。
这也使得它们在一些加成反应中表现出与脂肪族化合物不同的行为。
•溶解性：由于芳香族化合物通常是非极性分子，它们在非极性溶剂（如苯、甲苯等）中溶解度较高，而在极性溶剂（如水）中溶解度较低。
2.4 化学反应芳香族化合物可以参与多种重要的有机反应，其中一些包括：•取代反应：芳香族化合物可以通过取代反应引入新的基团。
例如，苯可以与卤代烷发生取代反应生成取代苯衍生物。
•加成反应：尽管芳香族化合物通常不会发生加成反应，但通过使用适当的反应条件和催化剂，它们也可以参与加成反应。
例如，芳香烃可以与亚硝酸盐反应生成芳香族亚硝基化合物。
•氧化反应：芳香族化合物可以通过氧化反应引入氧原子。
例如，苯可以与过氧化氢反应生成苯酚。
3. 脂肪族化合物3.1 定义脂肪族化合物是指由碳和氢组成的有机分子。
它们通常是直链或支链状的，并且不含苯环。
3.2 结构脂肪族化合物的结构式通常表示为：CnH2n+2这里，n代表碳原子的数量，每个碳原子上连接两个氢原子。
芳香族化合物
芳香族化合物1.芳香族化合物：分子中含有苯环的有机化合物叫做芳香族化合物。
历史上曾将一类从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香族化合物。
但根据气味分类并不科学，现在是指分子中至少含有一个苯环，具有与开链化合物或脂环烃不同的独特性质的一类化合物。
如苯、萘、蒽及其衍生物。
它包括芳香烃及其衍生物，如卤代芳香烃、芳香族硝基化合物、芳香醇、芳香酸等。
最初是指分子中含有苯环的化合物。
19世纪中叶，化学工作者发现有相当多的有机化合物具有一些特别的性质，它们的分子式中氢原子与碳原子之比往往小于1，但是它们的化学性质却不像一般的不饱和化合物。
例如它们不容易起加成反应而容易起取代反应，这些化合物中许多有芳香气味，有些是从香料中提取出来的，因此当时称它们为芳香族化合物。
后来发现芳香族化合物是苯分子中一个或多个氢原子被其他原子或原子团取代而生成的衍生物。
有些化合物可以看作是由苯通过两个或两个以上的碳原子并连起来的多环体系，它们也属于芳香族化合物，如萘和蒽等。
20世纪30年代以后，芳香族化合物的含义又有了进一步的发展。
有些化合物不含苯环，但具有芳香族化合物的某些性质，例如：酚酮、二茂铁等都能发生取代反应，这些化合物是非苯芳香族化合物。
2.芳香烃：简称“芳烃”，通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
是闭链类的一种。
具有苯环基本结构，历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。
例如苯、萘等。
芳香烃根据结构的不同可分为三类：①单环芳香烃即苯的同系物；②稠环芳香烃，如萘、蒽、菲等；③多环芳香烃，如联苯、三苯甲烷。
主要来源于石油和煤焦油。
芳香烃在有机化学工业里是最基本的原料。
现代用的药物、炸药、染料，绝大多数是由芳香烃合成的。
燃料、塑料、橡胶及糖精也用芳香烃为原料。
3.苯（C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。
苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。
有机化学 8
H
H
H
H
H H
H
H
KekuléFormulation of Benzene
However, this proposal suggested isomers of the kind shown were possible. Yet, none were ever found. X X X H
H
H
H
H
E
20%
如果不考虑取代基的影响，仅从统计规律的角度来分 析，邻对位产物应为60%，间位产物为40%。
邻对位定位基：邻对位产物>60%, G为邻对位定位基。
间 位 定 位 基：间位产物>40%, G为间位定位基。
取代基的定位效应：已有的基团对后进入基团进 入苯环的位置产生制约作用，这种制约作用称为 取代基的定位效应。
为芳香化合物。
第三阶段：将具有芳香特性的化合物称
为芳香化合物。
芳香性的概念
1 C/H的比例高。 2 具有平面和接近平面的环状结构。
3 键长接近平均化。
4 在核磁共振谱中，环外氢的化学位移明显移向低 场，环内氢的化学位移明显移向高场。 5 化学性质稳定，易发生亲电取代而不易发生加成。
第二节 芳香烃的来源 干馏
第三节 苯及其衍生物的分类和命名
苯 (Benzen)
苯基 (phenyl) 苯基 (Ph) (C6H5-)
苄基 (benzyl)
芳基 (Aryl)
1. 单环芳香烃 分子内只含有一个苯环。 命名原则：
(1). 苯的同系物时以苯做母体;
甲苯
乙苯
异丙苯
(2). 苯环上连有不饱和基团，以苯环做取代基；
CHO
COOH