1、第 5 章 芳香烃芳香烃简称芳烃,是指一类具有特定的环状结构和特定的化学性质的有机化合物。芳烃是芳香族化合物的母体。大多数芳香烃含有苯的六碳环结构,少数虽然不含苯环,但都含有结构、性质与苯环相似的芳环。由于芳环的特殊结构,使芳香族化合物的性质比较特殊。一般情况下,芳环上不易发生加成反应,不易氧化,而容易发生取代反应。根据芳香烃分子结构中是否含有苯环,芳烃可分为苯系芳烃和非苯系芳烃两大类。苯系芳烃又可以根据分子中苯环的数目分为单环芳烃和多环芳烃。多环芳烃包括联苯、多苯代脂肪烃、稠环芳烃等。5.1单环芳烃命名苯环上连有简单烷基的芳香烃命名时,以苯为母体,侧链作为取代基称为“某烷基苯”,“烷基”二字
2、常常省略。例如:苯环上连有两个或两个以上相同的取代基时,应将苯环碳原子编号来确定取代基的位置。编号时采用“最低系列”的编号方法,使取代基的位置之和最小。或用习惯命名法以“邻、间、对、连、偏、均”等来表示取代基的相对位置。如:如果苯环上所连烷基不同,编号时依据次序规则选与最小的支链相连的碳原子为 1 位,其余采用“最低系列法”编号。当支链上碳原子数多于 5 时,要将苯作为取代基,以烷基为母体,命名方法与烷烃相似。例如:当分子结构中含有双键、三键时,也应以苯环为取代基,以烯烃或炔烃为母体,命名原则与烯、炔相似。例如:多环芳烃中多苯代脂肪烃采用衍生物命名法,即以链烃为母体,苯环为取代基;稠环芳烃则一
3、般有特殊的名称。例如:芳香烃衍生物的命名一般系统命名法。首先选择恰当的母体。一般说来,常见的母体选择的优先次序为:COOH SO 3H CN CHO OH(醇) OH( 酚) NH 2 R(越靠前越宜选为母体,卤素原子和硝基一般不选为母体,故在此顺序中未列出) 。再给苯环上的碳原子编号,与母体取代基相连的碳原子得号为 1,其余取代基采用“最低系列”原则。例如:5.2芳香烃的结构苯是芳香烃中最有代表性的化合物。它的结构相当稳定。早在 1825 年人们就得到了苯,但是对于苯的结构却经历了漫长的过程。苯的分子式是 C6H6。从分子式看,苯应具有高度的不饱和性。然而在一般条件下,苯不发生烯烃一类的加成
4、反应,也不被高锰酸钾氧化。只有在加压下,苯催化加氢才能生成环己烷。虽然苯不易加成,不易氧化,但是却容易发生取代反应。苯的不易加成,不易氧化,容易取代和碳环异常稳定的特性,不同于一般不饱和化合物的性质,总称为芳香性。苯加氢可以生成环己烷,说明苯具有六碳环的结构;苯的一元取代产物只有一种,这说明苯环上六个碳原子和六个氢原子的地位是等同的。因此,1865 年德国化学家凯库勒提出了苯的环状结构,并把苯的结构表示为:凯库勒式用环状、单双键交替的结构解释了一些实验事实,如为什么苯只存在一种一元取代产物。但是按凯库勒式,苯分子中有交替的碳碳单键和碳碳双键,而单键和双键的键长是不相等的,那么苯分子应是一个不规
5、则六边形的结构,但事实是苯分子中碳碳键的键长完全等同;同时,苯分子中有碳碳双键应该具有烯烃的加成反应,而实际上苯环异常稳定,不易发生加成反应。由以上讨论可知,凯库勒式并不能代表苯分子的真实结构。现代物理实验方法测得,苯分子是平面结构,所有的碳氢原子都在一个平面上,键角为 120,所有的碳碳键键长都相等,均为 0.139nm。根据杂化轨道理论,在苯分子中的碳原子以 sp2 杂化,碳原子间通过 sp2 杂化轨道形成六个 C C 键和六个 CH 键。由于杂化轨道夹角为 120,并且在同一平面内,所以,苯分子中的所有原子都在同一平面内,键角为 120。每个碳原子都有一个没有参加杂化的 p 轨道,都垂直
6、于 键所在的平面,互相平行重叠形成闭合的、共轭的大 键(见图 5-1)。由于苯分子中的共轭大 键是环状、闭合的共轭体系,使 电子离域,电子云密度分布完全平均化(见图 5-2),所以苯环中的六个 CC 键键长完全相等,它比烷烃中的CC 单键短,而比孤立的 CC 双键长。所以实际上苯环并不是结构式表示的那样一种单双键交替的体系,而是形成了一个电子云密度完全平均化了的没有单双键之分的大 键。由上面的讨论可以看出,苯环中并没有一般的碳碳单键和碳碳双键,凯库勒式并不能满意地表示苯的结构。因此近年来许多人采用了正六边形中画一个圆圈 ( ) 作为苯结构的表示方式。圆圈代表大 键 的特殊结构。但是这种表示方式
7、不同于有机化学上习惯使用的价键结构式,因此也不能完全令人满意。5.3单环芳烃的物理性质苯及其低级同系物都是无色液体,比水轻,不溶于水,而易溶于汽油、醇、醚、四氯化碳等有机溶剂,沸点随相对分子质量增加而升高,对位异构体的熔点一般比邻位和间位异构体的高。苯及其同系物有毒,长期吸入它们的蒸汽,会引起肝的损伤,损坏造血器官及神经系统,并能导致白血病。表 5-1 一些常见芳香烃的物理常数 *名称 沸点/ 熔点/ 相对密度苯 80.1 5.5 0.877甲苯 110.6 -95 0.866乙苯 136.2 -95 0.867丙苯 159.2 -99.5 0.862异丙苯 152.6 -96 0.862邻二
8、甲苯 144.4 -25.2 0.880(10)间二甲苯 139.1 -47.9 0.864对二甲苯 138.2 13.3 0.861萘 218 80.5 0.963(100)蒽 340 216 1.283(25)菲 340 101 0.980(4)*除注明者外,其余均为 20时的数据。5.4单环芳烃的化学性质苯的特殊结构已经说明了在苯环中不存在一般的 CC 双键,所以它不具备烯烃的典型性质,如亲电加成等。单环芳烃分子不易加成,不易氧化,容易取代,碳环异常稳定,所以也具有芳香性。665.4.1取代反应在一定条件下,芳环上的氢原子可以被卤素原子、硝基、磺酸基、烷基等原子或基团取代。1卤代反应 在
9、铁或者卤化铁等催化剂存在下,苯比较容易和 Cl2 或 Br2 作用,苯环上的氢原子被卤素原子取代,生成氯苯或溴苯,称为卤代反应。反应中也有少量的二卤代苯生成,主要产物是邻位和对位异构体。例如:在三氯化铁存在下,甲苯发生氯代反应,主要生成邻氯甲苯和对氯甲苯。甲苯若是在光照或加热条件下发生氯代反应,则主要发生在烷基侧链上的取代反应,生成苯甲基氯(又称为苄氯或氯化苄) ,而不是发生在苯环上。在氯气足够时,甚至可以生成三元卤代产物。这和烷烃的卤代一样,都是按自由基(游离基)反应历程进行的反应。同时,以上两反应也再次说明了反应条件对反应过程及产物的影响。在同样的条件下,甲苯以外的其它烷基苯主要是发生 H
10、(即与苯环直接相连的碳原子上的氢)被卤素取代的反应。2硝化反应 苯与浓硫酸和浓硝酸的混合物(也称混酸)作用,苯环上的氢原子被硝基取代,生成硝基苯,称为硝化反应。硝基苯为黄色油状液体,有苦杏仁味。它还可以继续硝化,但是要在更高的温度下或用发烟硫酸和发烟硝酸作硝化剂,才能在间位上引入一个硝基,生成间二硝基苯。甲苯在混酸的作用下,也能发生硝化反应,在 30时就可以反应生成甲基的邻位和对位的取代产物,还可以进一步硝化生成三硝基甲苯。由此可以说明硝基苯比苯难以硝化,而甲苯比苯易于硝化。同时,芳烃的硝化反应在工业上有重要的意义。如 2,4,6三硝基甲苯俗称 TNT,为黄色结晶,是一种常用的烈性炸药,有毒,
11、味苦,不溶水而溶于有机溶剂。3磺化反应 苯与浓硫酸作用, 、反应速度很慢但是与发烟硫酸在室温下即可反应,苯环上的氢原子被磺酸基取代,生成苯磺酸,称为磺化反应。磺化反应是可逆的,经常采用此法来分离苯和其它有机化合物。4傅克烷基化反应 在三氯化铝的催化下,芳烃与卤代烷可以发生作用,其结果是在苯环上引入了烷基,生成芳烃的烷基衍生物。这个反应叫做傅列德尔克拉夫茨烷基化反应,简称傅克烷基化。上式中,提供烷基的 CH3CH2Cl 称为烷基化试剂。除卤代烷以外,烯烃或醇也可以作烷基化试剂。当烷基化试剂中含碳原子个数超过 3 时,一般主要生成重排后(即异构化)的烷基衍生物。例如:傅克烷基化反应容易生成多烷基卤
12、代苯。当苯环上含有强的吸电子基(如NO 2、CHO 等)时,烷基化反应不易进行。5傅克酰基化反应 在三氯化铝的催化下,芳烃与酰卤可以发生作用,其结果是在苯环上引入了酰基,生成芳酮。这个反应叫做傅列德尔克拉夫茨酰基化反应,简称傅克酰基化。与傅克烷基化反应不同的是,傅克酰基化没有重排现象发生。而相同的是当苯环上含有强的吸电子基(如NO 2、 CHO 等)时,酰基化反应也不易进行,即傅克酰基化反应不容易生成多元取代物。例如:5.4.2加成反应苯虽然很稳定,但是在高温和有适当催化剂存在的条件下,也可以和氢、卤素等发生加成反应。1催化加氢 在较高温和有 Ni 催化剂存在的条件下,苯也可以和氢发生加成反应
13、。2光照加氯 苯与氯气只有在紫外光照射下才能作用生成六氯化苯。六氯化苯(简称六六六)5.4.3、氧化反应苯环不能被高锰酸钾、重铬酸钾等氧化。烷基苯与此类氧化剂作用时,只要与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,烷基就被氧化成羧基,生成苯甲酸。例如:苯环在一般条件下不被氧化,但是在特殊情况下也可以被氧化。例如:*5.5亲电取代反应历程苯环上的取代反应(如卤代、硝化、磺化、傅克反应等)都是亲电取代。一般认为在亲电取代反应中,首先是亲电试剂在一定条件下离解为亲电的正离子 E+。接着 E+进攻苯环,与苯环的 电子很快形成 络合物(可以理解为一种碳正离子) , 络合物仍然保持苯环的结构。E : E E E紧接
14、着 络合物中的亲电试剂 E+进一步与苯环的一个碳原子直接连接,形成 络合物。 络合物的形成是缺电子的亲电试剂 E+从苯环获得两个电子而与苯环碳结合成 键的结果。此时,与亲电试剂 E+形成 键这个碳原子由 sp2 杂化轨道变成 sp3 杂化轨道,碳环上的 电子只剩下四个,即四个 电子分布在五个碳原子上。所以碳环不再是原来的稳定的共轭体系,而是缺电子共轭体系。这种缺电子共轭体系,有失去氢质子而恢复原来稳定的共轭体系的趋势。 络合物很快失去氢质子后,与亲电试剂 E+形成 键这个碳原子又由 sp3 杂化轨道变成 sp2 杂化轨道,恢复到了原来的稳定的共轭体系。此反应历程可以用下面的式子表示:综上所述,
15、芳烃亲电取代反应历程可以表示如下:现以苯的卤代为例分析亲电取代反应历程:首先,在 Fe 或 FeBr3 存在下,Br 2 异裂为 Br :Br 进攻苯环形成 络合物,继而转化为 络合物: 络合物中苯环脱去一个氢质子又恢复原来的稳定结构:硝化反应中的亲电试剂为硝基正离子(NO 2 ) ,磺化反应中则为 SO3H ,傅克烷基化和酰基化反应中则为烷基正离子(R )和酰基正离子(ROC ) 。由于烷基正离子有异构化为更稳定的 C 的趋势,故当烷基化试剂中含有的碳原子个数超过 3 时,一般主要生成重排后的烷基衍生物。5.6苯环上取代基的定位规律5.6.1、取代基定位效应从上面的讨论可知,甲苯发生苯环上的
16、亲电取代时,比苯容易且主要得到邻位和对位取代物;硝基苯发生同样的取代反应时比苯难,主要得到间位的取代产物。这说明苯环上的第一个取代基可以决定第二个取代基进入环上的位置,即具有定位效应。苯环上的第一个取代基称为定位基。根据定位基的定位效应把定位基分为两类:第一类定位基(邻对位定位基)和第二类定位基(间位定位基) 。第一类定位基(邻对位定位基) 常见的邻对位定位基的定位强度为:N(CH 3)2NH(CH 3)NH 2OH OCH 3NHCOCH 3OCOCH 3RHX ( I,Br, Cl )这类取代基与苯环直接相连的原子一般只有单键或负电荷,使第二个取代基主要进入它们的邻位和对位,且使苯环活化,
17、即反应比苯容易进行( 卤素除外) 。第二类定位基(间位定位基) 常见的间位定位基的定位强度为:NO 2CNSO 3HCHOCOCH 3COOHCOOCH 3CONH 2这类取代基与苯环直接相连的原子上一般有不饱和键或正电荷,使第二个取代基主要进入它们的间位,且使苯环钝化,即反应比苯难进行。5.6.2、定位效应的理论依据1第一类定位基(邻对位定位基) 在发生亲电取代反应时,由于此类定位基的供电子诱导效应将苯环的均匀的电子云推向远端,使苯环出现交替极化,邻对位的电子云密度增加(如下图 5-3) ,所以反应比苯容易进行,且邻对位上的氢原子容易被取代。图 5-3 图 5-42第二类定位基(间位定位基)
18、 在发生亲电取代反应时,此类定位基的吸电子诱导效应和 共轭效应,将苯环的均匀的电子云吸向定位基,使苯环出现交替极化,邻对位的电子云密度明显降低(如上图 5-4) 。相对来说,就是间位的电子云密度明显增加。所以取代反应比苯难进行,且间位上的氢原子容易被取代。取代基的定位效应是影响取代反应的主要因素。此外,苯环上的亲电取代反应还受试剂性质,反应温度、溶剂等因素的影响。5.6.3、定位效应的应用1利用取代基的定位规律,可以选择合适的合成路线。例如:由苯制备邻氯苯甲酸。不同的合成路线产物和产率就很不相同。由上面的合成路线可以看出,取代基定位效应是合成路线的选择决定性因素之一。2利用取代基的定位规律,还
19、可以推测取代反应主要产物。当苯环上只有一个定位基时,直接根据其定位效应判断第二个取代基的位置;当苯环上有两个定位基并且定位效应一致时,产物也很容易确定。例如:下列苯的二元取代物发生取代反应时,第三个取代基进入的位置如箭头所示。当苯环上有两个定位基而且定位效应不一致时,就要区分是否为同一类定位基。若两个定位基是同一类定位基,则新的基团进入苯环的位置由定位能力强的决定;若两个定位基不是同一类定位基,则一般由第一类定位基来决定。例如:利用取代基的定位规律来推测取代反应主要产物时,还要考虑空间位阻等因素。例如,下列结构式中的 2 号碳上的氢,理论上可以被取代而引入取代基。但是,其生成物中三个取代基分别
20、连在依次相连的三个碳原子上,相互之间很拥挤,排斥力增大(即空间位阻大) ,很不稳定,所以这种取代产物很少。5.7重要的单环芳烃1苯苯是无色液体,熔点 5.5,沸点 80.1,具有特殊(芳香)的气味,易燃,不溶于水,易溶于有机溶剂,比水轻。苯是一种很好的溶剂,蒸气有毒。苯是 1825 年法拉第(Faraday ,M. ,179l 1867)从压缩煤气所得到的油中发现的。1845年霍夫曼(Hofmann,Aw. ,18181892)首次从煤焦油中分离出苯。后来才从电石合成苯。现在苯的工业来源为煤的干馏和石油的高温裂解或重整。苯早期作为发动机的燃料。后来才主要作为化工原料。苯的主要用途为:烷基化合成
21、乙苯、乙烯苯、十二烷基苯、异丙苯,从而合成苯酚、丙酮、丁苯橡胶、聚苯乙烯橡胶、有机玻璃等;氢化成环己烷合成锦纶;氧化为顺丁烯二酸酐从而合成杀虫剂、涂料、树脂等;磺化成苯磺酸从而合成粘胶剂;硝化合成染料;氯代或氯化合成农药。此外,溶剂的消耗量也不少。农药六六六(即六氯化苯)和滴滴涕(即 2,2-双(对氯苯基)-1 ,1,1-三氯乙烷)曾为我国主要杀虫剂,但其残留毒性严重,已列入淘汰之中。2甲苯甲苯是无色、易燃、易挥发的液体。熔点-94.4 ,沸点 110.6。相对密度 0.87g/ml,低毒,对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。甲苯一部分来自煤焦油,大部分是从石油芳构化而得。甲苯主要
22、用来制造硝基甲苯、TNT(甲苯和混酸在较高温度下反应,则生成 2,4,6三硝基甲苯,俗称 TNT) 、苯甲醛和苯甲酸等重要物质。甲苯也用作溶剂。甲苯在催化剂(主要是钼、铬、铂等 )、反应温度350530,压力为 11.5MPa 下能发生歧化反应生成苯和二甲苯。苯、甲苯和二甲苯由于其重要的用途而被称为“ 工业三苯”。3二甲苯二甲苯是无色透明液体,熔点-25.5,沸点:144.4,有类似甲苯的气味。相对密度0.88g/ml,易燃,低毒。二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用,高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。短期内吸入较高浓度时,可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽充血、头晕、恶心、呕吐、胸闷、四
23、肢无力、意识模糊、步态蹒跚。重者可有躁动、抽搐或昏迷。长期接触有神经衰弱综合征。主要用作溶剂和用于合成涂料。4苯乙烯苯乙烯是无色透明油状液体。熔点-30.6,沸点 146,相对密度 0.91g/ml,易燃,低毒。对眼和上呼吸道有刺激和麻醉作用。高浓度时,立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激,出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等,继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等;严重者可有眩晕、步态蹒跚。眼部受苯乙烯液体污染时,可致灼伤。用于制聚苯乙烯、合成橡胶、离子交换树脂等。5.8 稠环芳烃5.8.1稠环芳烃概述稠环芳烃是多环芳烃的一种,它是指苯环间共用两个或两个以上的碳原子相互合并而成的含有多个苯环的
24、芳烃。命名一般以英文名称音译而来,并且芳环的碳原子有固定的编号。例如:有很多稠环芳烃大量存在于煤和石油的焦油中。现在已从焦油中分离出好几百种稠环芳烃,大都具有致癌作用,例如:1,2,5,6二苯并蒽、2,3苯并芘等等。在汽车、柴油机排放的废气以及烟气中含有 2,3苯并芘。因此吸烟对健康的危害应该引起人们足够的重视。最初发现煤焦油工作人员的皮肤较易生癌,后来从煤焦油中提出致癌物质,同时合成了某些致癌烃。稠环芳烃与苯相似,分子呈平面结构,形成闭合的共轭的大 键。但是此共轭体系的电子云密度的分布不完全相等,键长也不全相等,所以没有苯稳定。由分子结构的对称性可知,在萘和蒽的结构式中,1,4,5,8 位相
25、同,称为 位;2,3,6,7 位相同,称为 位;菲分子的结构式中 9,10 位称为 位。5.8.2稠环芳烃的化学性质由上面的结构讨论可知,稠环芳烃与苯的性质相似,亦即具有芳香性,容易发生亲电取代反应,可以发生加成反应,难以发生氧化反应。1取代反应 由于 H 的活泼性较大,稠环芳烃的取代容易生成 位的取代产物,且反应比苯容易得多。例如:当萘中的一个环上有定位基时,若此定位基为邻对位定位基,则由于邻对位基的致活作用主要发生同环的 位(即 1、4 位)取代;若此定位基为间位定位基,则由于间位基的致钝作用主要发生异环的 位(即 5、8 位)取代。2加成反应 萘比苯更容易发生加成反应,并且可以控制反应条
26、件以便生成不同的产物。3氧化反应 萘比苯更容易发生氧化反应,不同条件下得到不同的氧化产物。例如在强烈氧化条件下,破裂一个苯环,得到邻苯二甲酸酐。5.8.3常见的稠环芳烃1萘萘为白色闪光状晶体,熔点 80.6,沸点 218,有特殊气味,能挥发并且容易升华,不溶于水。萘是煤焦油中含量最多的一种化合物,高温煤焦油中含萘约 10。低毒,具有刺激作用,高浓度导致溶血性贫血及肝、肾损害。吸入高浓度萘蒸气或粉尘时,出现眼及呼吸道刺激、角膜混浊、头痛、恶心、呕吐、食欲减退、腰痛、尿频,亦可发生视神经炎和视网膜炎。重者可发生中毒性脑病和肝损害。口服中毒者主要引起溶血和肝、肾损害,甚至发生急性肾功能衰竭和肝坏死。
27、萘是重要的化工原料,也常用作防蛀剂,市售卫生球的主要化学成份是萘及萘酚衍生物。目前萘大量用来制造邻苯二甲酸酐(一种重要的化工原料) 。2蒽浅黄色针状结晶,有蓝色荧光,熔点 217,沸点 345,相对密度 1.24g/ml,微毒,高腐蚀性。纯品基本无毒,工业品因含有菲、咔唑等杂质,毒性明显增大。由于蒸气压很低,故经吸入中毒的可能性很小。对皮肤、粘膜有刺激性,易引起光感性皮炎。用于蒽醌生产,也用作杀虫剂、杀菌剂、汽油阻凝剂等。3菲无色、有荧光、单斜形片晶体。熔点 100.35, 沸点 340。相对密度 1.06g/ml,低毒。对动物有致癌作用,对皮肤有刺激作用和致敏作用。可用于合成树脂、植物生长激
28、素、还原染料、鞣料等方面,菲经氢化制得全氢菲可用于生产喷气飞机的燃料。本章小结及学习要求芳香烃是指分子中具有苯环结构以及结构、性质与苯相似的碳氢化合物。苯是芳香烃的重要代表物。由于分子中具有芳香结构,即形成了闭合的共轭的大 键,电子云密度、键长完全平均化,使苯具有特殊的稳定性,容易发生卤代、硝化、磺化、傅克烷基化、傅克酰基化等亲电取代反应,可以发生加成反应,很难发生氧化反应。当苯环上有邻对位定位基时,苯环上发生亲电取代比苯容易,新基团取代定位基邻对位上的氢原子;当苯环上有间位定位基时,取代反应比苯难,并且取代定位基间位上的氢原子;当苯环上有多个定位基时,取代反应的产物可以根据定位规律来推断。萘
29、、蒽、菲等稠环芳烃具有结构,故也具有芳香性,但是比苯弱。所以也能发生亲电取代反应,且比苯更容易。蒽、菲的许多衍生物具有致癌作用。在学习本章时,应该达到以下学习要求:掌握芳香烃的命名方法,理解芳香结构和芳香性,掌握芳香烃的性质及定位规律,了解常见的稠环芳烃及其性质。阅读材料休克尔规则与芳香性一百多年前,凯库勒就预见到,除了苯以外,可能存在其他具有芳香性的环状共轭多烯烃。其中环丁二烯和环辛四烯最引起人们兴趣。直到 1948 年才从乙炔的四聚反应获得饺多量的环辛四烯:很快就知道环辛四烯与苯极不一样,是个高度不饱和的环状多烯烃。进步的实验证明,环辛四烯不是平面分子。环丁二烯的合成也是不容易的,经过许多
30、年的努力才在超低温(5K)的条件下获得。但它在稍高于此温度时如在 35K 下就二聚成三环辛二烯。1931 年,休克尔(EHckel)根据理论计算,提出了判断芳香体系的原则,即具有平面或接近于平面、闭合共轭体系的分子,当共轭 键的电子数为 4n 十 2(n 为自然数,即 0,1,2,)时,分子就具有芳香性。这就是休克尔规则,也叫作休克尔 4n 十 2 规则。休克尔规则简明扼要的归纳了大量的化学事实,而且具有科学的理论基础。凡是符合休克尔规则的物质,就具有芳香性。根据休克尔规则,可以方便地判断环状多烯的芳香性。随着结构理论的发展,芳香性的概念还在不断深化发展。习 题5-1 命名下列化合物:5-2
31、写出下列化合物的构造式:1)对二硝基苯 2)间溴硝基苯 3) 1,3,5三乙苯4)对氯苄氯 5)间碘苯酚 6) 对羟基苯甲酸7)萘磺酸 8)萘胺 9) 8羟基蒽5-3 用化学方法鉴别下列物质:1)苯、甲苯、环丙烷 2)乙苯、苯乙烯、苯乙炔 3)环己烷、环己烯、苯5-4 写出下列反应的主要产物:5-5 用箭头表示发生取代反应时,新的基团进入芳环的位置:5-6 有三种组成都是 C6H3Br3 的三溴苯,经硝化后分别得到种、二种及三种一硝基化合物,试写出三种三溴苯的结构简式。5-7 分子式为 C8H10 的化合物 A、B 和 C,A 氧化只得到一种产物苯甲酸,B 只有一种硝基取代物,C 有两种硝基取
32、代物。试写出 A、B、C 的结构简式。5-8 分子式为 C8H14 的化合物 A,能使溴的四氯化碳溶液褪色,能被高锰酸钾溶液氧化,经臭氧氧化再还原水解后,只得到一种分子式为 C8H14O2 的没有支链的开链化合物。试写出化合物 A 的结构简式。5-9 分子式为 C9H12 的芳烃 A,经高锰酸钾硫酸溶液氧化后得二元羧酸,经硝化后只得到两种一元硝化产物。试推断 A 的结构,并写出相应的化学反应方程式。5-10 A、B、C 三种芳烃分子式同为 C9H12,氧化时 A 得到一元羧酸,B 得到二元酸,C 得到三元酸。但经硝化时, A 和 B 分别得到两种一硝基化合物,而 C 只得一种一硝基化合物,试推断 A、B、C 的结构简式,并写出相应的化学反应方程式。