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文件名称:苯的结构和性质很好的备课材料参考.ppt
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总页数:50 页
更新时间:2025-06-19
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文档摘要

1.对间位基的解释(以硝基苯为例)-I、-C方向都指向苯环外的硝基(电荷密度向硝基分布)使苯环钝化,因间位的电荷密度降低的相对少些,故新导入基进入间位。硝基苯苯环上的相对电荷密度为:第30页,共50页,星期日,2025年,2月5日2.对邻、对位基的解释1)甲基和烷基诱导效应+I和共轭效应+C都使苯环上电子云密度增加,邻位增加的更多,量子化学计算的结果如下:故甲基使苯环活化,亲电取代反应比苯易进行,主要发生在邻、对位上。第31页,共50页,星期日,2025年,2月5日2)具有孤电子对的取代基(-OH、-NH2、-OR等)以苯甲醚为例:由于+C-I,所以苯环上的电荷密度增大,且邻、对位增加的更多些,故为邻对位定位基。3.第三类定位基(卤素)定位效应的解释第32页,共50页,星期日,2025年,2月5日(二)用生成的σ-络合物的稳定性解释1.从硝基苯硝化时可能生成的三种σ-络合物来看三个σ-络合物中(2)比(1)和(3)稳定,因硝基和带部分正电荷的碳原子不直接相连,而(1)和(3)中,硝基和带部分正电荷的碳原子直接相连。硝基的吸电子作用,使得(1)和(3)中正电荷比(2)更集中些,因此,(1)和(3)不如(2)稳定,亲电试剂正离子进攻邻对位所需要的能垒较间位达到高,故产物主要是间位的。第33页,共50页,星期日,2025年,2月5日2.从苯甲醚亲电取代时可能生成的三种σ-络合物看CH3O-能分散(4)、(6)的正电荷,使σ-络合物更稳定,能量低,易生成,故CH3O-为邻对位基。第34页,共50页,星期日,2025年,2月5日三、取代定位效应的应用1.预测反应的主要产物苯环上以有两个取代基时,引入第三个取代基时,有下列几种情况:(1)原有两个基团的定位效应一致,例如:第35页,共50页,星期日,2025年,2月5日第1页,共50页,星期日,2025年,2月5日第一节苯的结构芳烃,也叫芳香烃,一般是指分子中含苯环结构的碳氢化合物。芳香二字的来由最初是指从天然树脂(香精油)中提取而得、具有芳香气的物质。现代芳烃的概念是指具有芳香性的一类环状化合物,它们不一定具有香味,也不一定含有苯环结构。芳香烃具有其特征性质——芳香性(易取代,难加成,难氧化)。芳烃按其结构可分类如下:第2页,共50页,星期日,2025年,2月5日第3页,共50页,星期日,2025年,2月5日一、苯的凯库勒式1865年凯库勒从苯的分子式C6H6出发,根据苯的一元取代物只有一种(说明六个氢原子是等同的事实,提出了苯的环状构造式。苯的凯库勒式结构第4页,共50页,星期日,2025年,2月5日二、苯分子结构的价键观点现代物理方法(射线法、光谱法、偶极距的测定)表明,苯分子是一个平面正六边形构型,键角都是120°,碳碳键长都是0.1397nm。图示如下:第5页,共50页,星期日,2025年,2月5日杂化轨道理论解释苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的,故键角均为120°,所有原子均在同一平面上。未参与杂化的P轨道都垂直与碳环平面,彼此侧面重叠,形成一个封闭的共轭体系,由于共轭效应使π电子高度离域,电子云完全平均化,故无单双键之分。理论解释:第6页,共50页,星期日,2025年,2月5日2.分子轨道理论解释分子轨道理论认为,分子中六个P轨道线形组合成六个π分子轨道,其中三个成键规定,三个反键轨道。在基态时,苯分子的六个π电子成对填入三个成键轨道,其能量比原子轨道低,所以苯分子稳定,体系能量较低。第7页,共50页,星期日,2025年,2月5日苯分子的大π键是三个成键轨道叠加的结果,由于π电子都是离域的,所以碳碳键长完全相同。第8页,共50页,星期日,2025年,2月5日二、从氢化热看苯的稳定性第9页,共50页,星期日,2025年,2月5日第二节单环芳烃的异构和命名一、异构现象1.烃基苯有烃基的异构例如:2.二烃基苯有三中位置异构例如:3.三取代苯有三中位置异构例如:第10页,共50页,星期日,2025年,2月5日二、命名1.基的概念芳烃分子去掉一个氢原子所剩下的基团称为芳基(Aryl)用Ar表示。重要的芳基有:第11页,共50页,星期日,2025年,2月5日a当苯环上连的是烷基(R-),-NO2,-X等基团时,则以苯环为母体,叫做某基苯。例如:2.一元取代苯的命名b当苯环上连有-COOH,-SO3H,