多環(huán)芳烴和非苯芳烴ppt課件

1、有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué) Organic Chemistry第七章第七章 多環(huán)芳烴和非苯芳烴多環(huán)芳烴和非苯芳烴按照苯環(huán)相互結(jié)合方式按照苯環(huán)相互結(jié)合方式,多環(huán)芳烴可分為三種多環(huán)芳烴可分為三種:(1) 聯(lián)苯和聯(lián)多苯類聯(lián)苯和聯(lián)多苯類(2) 多苯代脂烴類多苯代脂烴類(3) 稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴(1) 聯(lián)苯和聯(lián)多苯類聯(lián)苯和聯(lián)多苯類聯(lián)苯聯(lián)苯對(duì)聯(lián)三對(duì)聯(lián)三苯苯聯(lián)四苯聯(lián)四苯 (4,4-二苯基聯(lián)苯二苯基聯(lián)苯)2CH23CHCH=CH二苯甲烷二苯甲烷三苯甲烷三苯甲烷1,2-二苯乙烯二苯乙烯(2) 多苯代脂烴類多苯代脂烴類(3) 稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴萘萘蒽蒽菲菲700800 + H2(2) 聯(lián)苯的實(shí)驗(yàn)室制備聯(lián)苯的實(shí)驗(yàn)室制備2+ 2C

2、u+ 2CuI聯(lián)苯為無(wú)色晶體聯(lián)苯為無(wú)色晶體,熔點(diǎn)熔點(diǎn)70,沸點(diǎn)沸點(diǎn)254,不溶于水而溶不溶于水而溶于有機(jī)溶劑于有機(jī)溶劑.7.1 聯(lián)苯及其衍生物聯(lián)苯及其衍生物聯(lián)苯的工業(yè)制備聯(lián)苯的工業(yè)制備HH+I聯(lián)苯可看成是苯的一個(gè)氫原子被苯基取代聯(lián)苯可看成是苯的一個(gè)氫原子被苯基取代.聯(lián)苯的化學(xué)性質(zhì)與苯類似聯(lián)苯的化學(xué)性質(zhì)與苯類似,在兩個(gè)苯環(huán)上均可發(fā)生磺化在兩個(gè)苯環(huán)上均可發(fā)生磺化,硝化等取代反響硝化等取代反響. 聯(lián)苯環(huán)上碳原子的位置編號(hào)聯(lián)苯環(huán)上碳原子的位置編號(hào):假設(shè)一個(gè)環(huán)上有活化基團(tuán)，那么取代反響發(fā)生在同環(huán)上；假設(shè)一個(gè)環(huán)上有活化基團(tuán)，那么取代反響發(fā)生在同環(huán)上；假設(shè)有鈍化基團(tuán)，那么發(fā)生在異環(huán)。假設(shè)有鈍化基團(tuán)，那么發(fā)生

3、在異環(huán)。123456123456間間 鄰鄰對(duì)對(duì)苯基是鄰苯基是鄰, ,對(duì)位取代基對(duì)位取代基. .取代基主要進(jìn)入苯基的取代基主要進(jìn)入苯基的對(duì)位對(duì)位. .鈍化基團(tuán)、鈍化基團(tuán)、異環(huán)取代異環(huán)取代(3) 聯(lián)苯的硝化反響聯(lián)苯的硝化反響:O2NO2NNO2HNO3H2SO4O2NO2N4,4-二硝基聯(lián)苯主要產(chǎn)物二硝基聯(lián)苯主要產(chǎn)物2,4-二硝基聯(lián)苯二硝基聯(lián)苯HNO3H2SO4由于兩個(gè)環(huán)的鄰位有取代基存在時(shí)由于兩個(gè)環(huán)的鄰位有取代基存在時(shí),由于取代基的空由于取代基的空間妨礙聯(lián)苯分子的自在旋轉(zhuǎn)間妨礙聯(lián)苯分子的自在旋轉(zhuǎn).從而使兩個(gè)苯平面不在從而使兩個(gè)苯平面不在同一平面上同一平面上,產(chǎn)生異構(gòu)體產(chǎn)生異構(gòu)體.鏡面鏡面(4)

4、聯(lián)苯化合物的異構(gòu)體聯(lián)苯化合物的異構(gòu)體例例:6,6-二硝基二硝基-2,2-聯(lián)苯二甲酸的異構(gòu)體聯(lián)苯二甲酸的異構(gòu)體是合成多種染料的中間體是合成多種染料的中間體,該化合物有毒該化合物有毒,且有致癌能且有致癌能夠夠,近來(lái)很少用近來(lái)很少用.制備制備: 4,4-二硝基苯復(fù)原得到二硝基苯復(fù)原得到. 工業(yè)上由硝基苯為原料工業(yè)上由硝基苯為原料,聯(lián)苯胺重排反響聯(lián)苯胺重排反響氫化偶氮苯氫化偶氮苯(重排重排)(5) 重要聯(lián)苯衍生物重要聯(lián)苯衍生物-聯(lián)苯胺聯(lián)苯胺(4,4-二氨基聯(lián)苯二氨基聯(lián)苯)萘的分子式萘的分子式C10H8,是最簡(jiǎn)單的稠環(huán)芳烴是最簡(jiǎn)單的稠環(huán)芳烴.萘是煤焦油中含量最多的化合物萘是煤焦油中含量最多的化合物,約約

5、6%.(1) 萘的構(gòu)造萘的構(gòu)造,同分異構(gòu)景象和命名同分異構(gòu)景象和命名萘的構(gòu)造與苯類似萘的構(gòu)造與苯類似,是一平面狀分子是一平面狀分子每個(gè)碳原子采取每個(gè)碳原子采取sp2雜化雜化.10個(gè)碳原子處于同一平面?zhèn)€碳原子處于同一平面,聯(lián)接成兩聯(lián)接成兩 個(gè)稠合的六元環(huán)個(gè)稠合的六元環(huán)8個(gè)氫原子也處于同一平面?zhèn)€氫原子也處于同一平面7.2 稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴7.2.1 萘及其衍生物萘及其衍生物A:萘的構(gòu)造萘的構(gòu)造 每個(gè)碳原子還有一個(gè)每個(gè)碳原子還有一個(gè)p軌道軌道,這些對(duì)稱軸平行的這些對(duì)稱軸平行的p軌道軌道 側(cè)面相互交蓋側(cè)面相互交蓋,構(gòu)成包含構(gòu)成包含10個(gè)碳原子在內(nèi)的個(gè)碳原子在內(nèi)的分子軌道分子軌道. 在基態(tài)時(shí)在基態(tài)時(shí),1

6、0個(gè)個(gè)電子分別處在電子分別處在5個(gè)成鍵軌道上個(gè)成鍵軌道上. 所以萘分子沒(méi)有普通的碳碳單鍵也沒(méi)有普通的碳碳雙所以萘分子沒(méi)有普通的碳碳單鍵也沒(méi)有普通的碳碳雙 鍵鍵,而是特殊的大而是特殊的大鍵鍵. 由于由于電子的離域電子的離域,萘具有萘具有255kJ/mol的共振能的共振能(離域能離域能).萘的萘的分子軌道表示分子軌道表示圖圖萘分子構(gòu)造的共振構(gòu)造式萘分子構(gòu)造的共振構(gòu)造式: 萘分子中碳碳鍵長(zhǎng)萘分子中碳碳鍵長(zhǎng):()()()123456780.142nm0.nm0.nm0.140nm 12345678或或由于鍵長(zhǎng)不同由于鍵長(zhǎng)不同,各碳原子的位置也不完全等同各碳原子的位置也不完全等同,其中其中 1,4,5,

7、8四個(gè)位置是等同的四個(gè)位置是等同的,叫叫位位. 2,3,6,7四個(gè)位置是等同的四個(gè)位置是等同的,叫叫位位. 普通常用下式表示普通常用下式表示:ClClCH3SO3HNO2NO2 -氯萘氯萘 -氯萘氯萘 萘的二元取代物萘的二元取代物對(duì)甲萘磺酸對(duì)甲萘磺酸1,5-二硝基苯二硝基苯 萘的一元取代物萘的一元取代物 萘為白色晶體萘為白色晶體,熔點(diǎn)熔點(diǎn)80.5,沸點(diǎn)沸點(diǎn)218,有特殊氣味有特殊氣味(常常用作防蛀劑用作防蛀劑),易升華易升華.不溶于水不溶于水,而易溶于熱的乙醇和乙醚而易溶于熱的乙醇和乙醚. 萘在染料合成中運(yùn)用很廣萘在染料合成中運(yùn)用很廣,大部分用來(lái)制造鄰苯二甲大部分用來(lái)制造鄰苯二甲酸酐酸酐. 萘

8、具有萘具有255kJ/mol的共振能的共振能(離域能離域能),苯苯(高高)具有具有152 kJ/mol, 所以萘的穩(wěn)定性比苯弱所以萘的穩(wěn)定性比苯弱,萘比苯容易發(fā)生加成萘比苯容易發(fā)生加成 和氧化反響和氧化反響,萘的取代反響也比苯容易進(jìn)展萘的取代反響也比苯容易進(jìn)展.(2) 萘的性質(zhì)萘的性質(zhì)(A) 取代反響取代反響萘可以起鹵化萘可以起鹵化,硝化硝化,磺化等親電取代反響；磺化等親電取代反響；萘的萘的位比位比位活性高位活性高,普通得到普通得到取代產(chǎn)物取代產(chǎn)物. 萘的萘的位取代時(shí)位取代時(shí),中間體碳正離子的共振構(gòu)造式中間體碳正離子的共振構(gòu)造式: 萘的萘的位取代時(shí)位取代時(shí),中間體碳正離子的共振構(gòu)造式中間體碳正

9、離子的共振構(gòu)造式:*萘的萘的位比位比位活性高的解位活性高的解釋釋HY+(a) 鹵化鹵化 -溴萘溴萘 (7275 %)+Br2CCl4Br+HBr加熱加熱萘的硝化反響速度比苯的硝化要快幾百倍萘的硝化反響速度比苯的硝化要快幾百倍. -硝基萘是黃色針狀晶體硝基萘是黃色針狀晶體,熔點(diǎn)熔點(diǎn)61,不溶于水而溶于不溶于水而溶于有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑. 常用于制備常用于制備 -萘胺萘胺(合成偶氮染料的中間體合成偶氮染料的中間體): -硝基萘硝基萘 (79 %)(b) 硝化硝化-用混酸硝化用混酸硝化+ HNO3H2SO4NO2+H O2NO2Zn + HClNH2H -萘胺萘胺96 %85 %萘的磺化也是可逆反響萘的

10、磺化也是可逆反響.磺酸基進(jìn)入的位置和反響溫度有關(guān)磺酸基進(jìn)入的位置和反響溫度有關(guān).(c) 磺化磺化 熱力學(xué)控制？熱力學(xué)控制？動(dòng)力學(xué)控制？動(dòng)力學(xué)控制？留意反響條件留意反響條件熟記熟記SO3HSO3H%H2SO4100%H2SO495H2SO480165165在低溫下磺化在低溫下磺化(動(dòng)力學(xué)控制動(dòng)力學(xué)控制)-主要生成主要生成 -萘磺酸萘磺酸,生成生成速度快速度快,逆反響逆反響(脫附脫附)不顯著不顯著.在較高溫度下在較高溫度下, 發(fā)生顯著逆發(fā)生顯著逆反響轉(zhuǎn)變?yōu)檩练错戅D(zhuǎn)變?yōu)檩?在較高溫度下在較高溫度下(熱力學(xué)控制熱力學(xué)控制)- -萘磺酸也易生成萘磺酸也易生成,且沒(méi)且沒(méi)有有 -H的空間干擾的空間干擾,比比

11、 -萘磺酸穩(wěn)定萘磺酸穩(wěn)定,生成后也不易脫去生成后也不易脫去磺酸基磺酸基(逆反響很小逆反響很小). - -萘磺酸位阻大萘磺酸位阻大 - -萘磺酸位阻小萘磺酸位阻小磺酸基的空間位阻磺酸基的空間位阻例例:由由-萘磺酸堿熔得到萘磺酸堿熔得到-萘酚萘酚 布赫雷爾反響布赫雷爾反響-萘酚的羥基比較容易被氨基置換生成萘萘酚的羥基比較容易被氨基置換生成萘胺胺(可逆反響可逆反響):利用利用-萘磺酸的性質(zhì)制備萘的萘磺酸的性質(zhì)制備萘的衍生物衍生物 SO3HNaOHOHH+300例例1: -萘酚制備萘酚制備-萘胺萘胺OHNH2+NH3亞硫酸銨水溶液亞硫酸銨水溶液150，加壓，加壓利用該可逆反響利用該可逆反響,按照不同條

12、件按照不同條件,可由萘酚制備萘胺可由萘酚制備萘胺,或由或由萘胺制萘酚萘胺制萘酚.萘酚和萘胺都是合成偶氮染料重要的中間體萘酚和萘胺都是合成偶氮染料重要的中間體.例例2: -萘酚制備萘酚制備-萘萘胺胺NH2OHNaHSO3水溶液水溶液加熱加熱 萘比苯容易起加成反響萘比苯容易起加成反響:生成二氫化萘生成二氫化萘1,4-二氫化萘二氫化萘1,4-二氫化萘不穩(wěn)定二氫化萘不穩(wěn)定,與乙醇鈉的乙醇溶液一同加熱與乙醇鈉的乙醇溶液一同加熱,容易異構(gòu)變成容易異構(gòu)變成1,2-二氫化萘二氫化萘:(B) 加氫加氫C2H5ONa加熱加熱在更高溫度下在更高溫度下,用鈉和戊醇使萘復(fù)原得四氫化萘用鈉和戊醇使萘復(fù)原得四氫化萘.萘的催

13、化加氫萘的催化加氫(反響條件不同反響條件不同,產(chǎn)物不同產(chǎn)物不同):十氫化萘十氫化萘四氫化萘四氫化萘四氫化萘四氫化萘(萘滿萘滿)-沸點(diǎn)沸點(diǎn)270.2;十氫化萘十氫化萘(萘烷萘烷),沸點(diǎn)沸點(diǎn)191.7.所以它們都是良好的高沸點(diǎn)溶劑所以它們都是良好的高沸點(diǎn)溶劑.生成生成(1,2,3,4-)四氫化萘和十氫化萘四氫化萘和十氫化萘:反式十氫化萘反式十氫化萘順式十氫化萘順式十氫化萘 順式的沸點(diǎn)順式的沸點(diǎn)194,反式的沸點(diǎn)反式的沸點(diǎn)185 可將一個(gè)環(huán)看成另一個(gè)環(huán)上的兩個(gè)取代基可將一個(gè)環(huán)看成另一個(gè)環(huán)上的兩個(gè)取代基 反式的兩個(gè)取代基均為反式的兩個(gè)取代基均為: e鍵鍵 順式的兩個(gè)取代基為順式的兩個(gè)取代基為: 一個(gè)為

14、一個(gè)為e鍵和一個(gè)鍵和一個(gè)a鍵鍵 反式構(gòu)象比順式穩(wěn)定.*十氫化萘的兩種構(gòu)象異構(gòu)體十氫化萘的兩種構(gòu)象異構(gòu)體萘比苯容易氧化萘比苯容易氧化,不同條件下得到不同氧化產(chǎn)物不同條件下得到不同氧化產(chǎn)物例例1:一個(gè)環(huán)被氧化成醌一個(gè)環(huán)被氧化成醌(-萘醌萘醌):例例2: 一個(gè)環(huán)在劇烈氧化下破裂一個(gè)環(huán)在劇烈氧化下破裂:1,4-萘醌萘醌鄰苯二酸酐鄰苯二酸酐鄰苯二酸酐是許多合成樹(shù)脂鄰苯二酸酐是許多合成樹(shù)脂,增塑料增塑料,染料等的原料染料等的原料.(C) 氧化反響氧化反響CCOOOV2O5(空氣空氣)400500OOCrO3，CH3COOH1015(3) 萘環(huán)的取代規(guī)律萘環(huán)的取代規(guī)律 萘衍生物進(jìn)展取代反響的定位作用要比苯衍

15、生物復(fù)萘衍生物進(jìn)展取代反響的定位作用要比苯衍生物復(fù) 雜雜. 原那么上原那么上:第二取代基的位置要由原有取代基的性質(zhì)第二取代基的位置要由原有取代基的性質(zhì)和和 位置以及反響條件來(lái)決議位置以及反響條件來(lái)決議.但由于但由于位的活性高位的活性高,在在普通條件下普通條件下,第二取代基容易進(jìn)入第二取代基容易進(jìn)入位位. 此外此外,環(huán)上的原有取代基還決議發(fā)生環(huán)上的原有取代基還決議發(fā)生“同環(huán)取代還是同環(huán)取代還是“異環(huán)取代異環(huán)取代. 由于它能使和它銜接的環(huán)活化由于它能使和它銜接的環(huán)活化,因此第二個(gè)取代基就因此第二個(gè)取代基就進(jìn)入該環(huán)進(jìn)入該環(huán),即發(fā)生即發(fā)生“同環(huán)取代同環(huán)取代.假設(shè)原來(lái)取代基是在假設(shè)原來(lái)取代基是在位位,那

16、么第二取代基主要進(jìn)入同環(huán)的另一那么第二取代基主要進(jìn)入同環(huán)的另一位位.(主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物)(A) 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)取代基是鄰對(duì)位定位基時(shí)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)取代基是鄰對(duì)位定位基時(shí)例例:(主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物) 10 ： 1(次要產(chǎn)物次要產(chǎn)物) 假設(shè)原來(lái)取代基是在假設(shè)原來(lái)取代基是在位位,那么第二取代基主要進(jìn)入那么第二取代基主要進(jìn)入同它相鄰的同它相鄰的位位. :它使所銜接的它使所銜接的環(huán)鈍化環(huán)鈍化,第二個(gè)取代基便進(jìn)入另一環(huán)上第二個(gè)取代基便進(jìn)入另一環(huán)上,發(fā)生發(fā)生“異環(huán)取代異環(huán)取代 不論原有取代基是在不論原有取代基是在位還是在位還是在位位,第二取代基普通第二取代基普通進(jìn)入另一環(huán)上的進(jìn)入另一環(huán)上的位位.例例2:(B) 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)取

17、代基是間位定位基時(shí)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)取代基是間位定位基時(shí)例例1:鄰對(duì)位定位基鄰對(duì)位定位基(C) 復(fù)雜性復(fù)雜性(不符合規(guī)律不符合規(guī)律)(1) 蒽的來(lái)源和構(gòu)造蒽的來(lái)源和構(gòu)造蒽存在于煤焦油中蒽存在于煤焦油中,分子式為分子式為C14H1014567892310或或 蒽的一切原子處于同一蒽的一切原子處于同一平面平面.環(huán)上相鄰的碳原子環(huán)上相鄰的碳原子的的p軌道側(cè)面相互交蓋軌道側(cè)面相互交蓋,構(gòu)成包含構(gòu)成包含14個(gè)碳原子的個(gè)碳原子的分子軌道分子軌道.7.2.2 蒽及其衍生物蒽及其衍生物 蒽為白色晶體蒽為白色晶體,具有藍(lán)色的熒光具有藍(lán)色的熒光,熔點(diǎn)熔點(diǎn)216,沸點(diǎn)沸點(diǎn)340. 它不溶于水它不溶于水,也難溶于乙醇和乙醚也難

18、溶于乙醇和乙醚,而易溶于苯而易溶于苯.(2) 蒽的性質(zhì)蒽的性質(zhì)蒽比萘更易發(fā)生反響蒽比萘更易發(fā)生反響,蒽的蒽的位位(中位中位)最活潑最活潑,反響普反響普通通 都發(fā)生在都發(fā)生在位位.例例1:催化加氫生成催化加氫生成9,10-二氫化蒽二氫化蒽 也可用鈉和乙醇使蒽復(fù)原為也可用鈉和乙醇使蒽復(fù)原為9,10-二氫化蒽二氫化蒽9,10-二氫化蒽二氫化蒽(A) 加成反響加成反響-蒽易在蒽易在9,10位位(位位)上起加成反響上起加成反響例例2: 氯或溴與蒽在低溫下即可進(jìn)展加成反響氯或溴與蒽在低溫下即可進(jìn)展加成反響 蒽的加成反響發(fā)生在蒽的加成反響發(fā)生在位的緣由是由于加成后能生成位的緣由是由于加成后能生成 穩(wěn)定產(chǎn)物穩(wěn)

19、定產(chǎn)物:由于由于位加成產(chǎn)物的構(gòu)造中還留有兩個(gè)苯環(huán)位加成產(chǎn)物的構(gòu)造中還留有兩個(gè)苯環(huán)(共振能約共振能約 為為301 kJ/mol),而其它位置而其它位置(位或位或位位)的加成產(chǎn)物那么留的加成產(chǎn)物那么留 有一個(gè)萘環(huán)有一個(gè)萘環(huán)(255kJ/mol的共振能的共振能).前者比后者穩(wěn)定前者比后者穩(wěn)定.9,10-二溴二溴-9,10-二氫化蒽二氫化蒽還留有兩個(gè)苯還留有兩個(gè)苯環(huán)，穩(wěn)定！環(huán)，穩(wěn)定！9,10-蒽醌蒽醌 工業(yè)上普通用工業(yè)上普通用V2O5為催化劑為催化劑,采用空氣催化氧化法采用空氣催化氧化法.(B) 氧化反響氧化反響-重鉻酸鉀加硫酸可使蒽氧化成蒽醌重鉻酸鉀加硫酸可使蒽氧化成蒽醌 9,10-蒽醌也可以由苯和

20、鄰苯二甲酸酐經(jīng)過(guò)傅蒽醌也可以由苯和鄰苯二甲酸酐經(jīng)過(guò)傅-克酰克酰 基化反響合成基化反響合成:蒽醌是淺黃色結(jié)晶蒽醌是淺黃色結(jié)晶,熔點(diǎn)熔點(diǎn)275.蒽醌不溶于水蒽醌不溶于水,也難溶于也難溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑大多數(shù)有機(jī)溶劑,但易溶于濃硫酸但易溶于濃硫酸. 蒽醌及其衍生物是許多蒽醌類染料的重要原料蒽醌及其衍生物是許多蒽醌類染料的重要原料,其中其中-蒽醌磺酸蒽醌磺酸(染料中間體染料中間體)尤為重要尤為重要,它可由蒽醌磺化得到它可由蒽醌磺化得到: 蒽容易發(fā)生取代反響蒽容易發(fā)生取代反響,但取代產(chǎn)物往往是混合物但取代產(chǎn)物往往是混合物,在有機(jī)合成運(yùn)用上意義不大在有機(jī)合成運(yùn)用上意義不大. 蒽醌的性質(zhì)及用途蒽醌的性質(zhì)及用

21、途 菲也存在于煤焦油的蒽油餾分中菲也存在于煤焦油的蒽油餾分中,分子式分子式C14H10, 是蒽的同分異構(gòu)體是蒽的同分異構(gòu)體.12345678910菲分子中有菲分子中有5對(duì)相對(duì)應(yīng)的位置對(duì)相對(duì)應(yīng)的位置:(1、8);( 2、7);(3、6);( 4、5)和和(9、10).因此因此,菲的一元取代物就有五種菲的一元取代物就有五種.7.2.3 菲菲(1) 菲的構(gòu)造和編號(hào)菲的構(gòu)造和編號(hào) 菲是白色片狀晶體菲是白色片狀晶體,熔點(diǎn)熔點(diǎn)100,沸點(diǎn)沸點(diǎn)340,易溶于苯易溶于苯和乙醚和乙醚,溶液呈藍(lán)色熒光溶液呈藍(lán)色熒光. 菲的共振能為菲的共振能為381.6 kJ/mol,比蒽大比蒽大,所以比蒽穩(wěn)定所以比蒽穩(wěn)定.例例:

22、 菲的氧化菲的氧化:9,10-菲醌菲醌菲醌是一種農(nóng)藥菲醌是一種農(nóng)藥.(2) 菲的性質(zhì)菲的性質(zhì)菲的化學(xué)反響易發(fā)生在菲的化學(xué)反響易發(fā)生在9,10位位.OOCrO3 + CH3COOH 不完全由苯環(huán)稠合的稠環(huán)芳烴不完全由苯環(huán)稠合的稠環(huán)芳烴 例如苊和芴例如苊和芴,它們都可以煤焦油洗油餾分中得到它們都可以煤焦油洗油餾分中得到.苊苊(e)無(wú)色針狀晶體無(wú)色針狀晶體芴芴(wu)無(wú)色片狀結(jié)晶無(wú)色片狀結(jié)晶芴的亞甲基上氫原子相當(dāng)活潑芴的亞甲基上氫原子相當(dāng)活潑,可被堿金屬取代可被堿金屬取代:水解水解7.2.4 其它稠環(huán)芳烴其它稠環(huán)芳烴(1) 當(dāng)蒽的當(dāng)蒽的10位或位或9位上有烴基時(shí)位上有烴基時(shí),其致癌性添加其致癌性添加

23、:6-甲基甲基-5,10-亞乙基亞乙基-1,2-苯并蒽苯并蒽10-甲基甲基-1,2-苯并蒽苯并蒽 致癌烴多為蒽和菲的衍生物致癌烴多為蒽和菲的衍生物2-甲基甲基-3,4-苯并菲苯并菲1,2,3,4-二苯并菲二苯并菲(2) 致癌烴中的菲衍生物致癌烴中的菲衍生物總 結(jié) 煤焦油的組成、利用與精細(xì)化工煤焦油的組成、利用與精細(xì)化工 防護(hù)與污染的治理防護(hù)與污染的治理 焦化廠職工的癌癥發(fā)病率焦化廠職工的癌癥發(fā)病率不高于其他行業(yè)不高于其他行業(yè) 煤化工的開(kāi)展前景煤化工的開(kāi)展前景1芳香性首先是由于芳香性首先是由于電子離域而產(chǎn)生的穩(wěn)定性所電子離域而產(chǎn)生的穩(wěn)定性所致致:化學(xué)上普通不具備不飽和化合物的性質(zhì)化學(xué)上普通不具備

24、不飽和化合物的性質(zhì),難氧化難氧化,難難加成加成,易親電取代易親電取代,而盡量堅(jiān)持其芳核不變而盡量堅(jiān)持其芳核不變;2構(gòu)造上構(gòu)造上,具有高度的碳?xì)浔染哂懈叨鹊奶細(xì)浔?對(duì)典型單環(huán)體系鍵長(zhǎng)對(duì)典型單環(huán)體系鍵長(zhǎng)平均化平均化,而單雙鍵交替景象不十清楚顯而單雙鍵交替景象不十清楚顯.構(gòu)成環(huán)的原子處構(gòu)成環(huán)的原子處于同一平面于同一平面(或接近同一平面或接近同一平面).參與共軛的參與共軛的電子數(shù)符電子數(shù)符合合4n+2個(gè)個(gè)(n=0,1,2,.);3*磁性能磁性能,具有具有電子的環(huán)電流和抗磁性電子的環(huán)電流和抗磁性,較強(qiáng)的環(huán)較強(qiáng)的環(huán)電流和抗磁性可由核磁共振鑒定出來(lái)電流和抗磁性可由核磁共振鑒定出來(lái).這是芳香性的重這是芳香性的

25、重要標(biāo)志要標(biāo)志.7.3 非苯芳烴非苯芳烴芳香性化合物具有如下性質(zhì)芳香性化合物具有如下性質(zhì):閉合的環(huán)狀共閉合的環(huán)狀共軛體系軛體系 -假設(shè)一個(gè)單環(huán)狀化合物只需它具有平面的離域體假設(shè)一個(gè)單環(huán)狀化合物只需它具有平面的離域體系系,它的它的電子數(shù)為電子數(shù)為4n+2個(gè)個(gè)(n=0,1,2,.整數(shù)整數(shù)),就具有芳就具有芳香性香性.其中其中n相當(dāng)于簡(jiǎn)并成對(duì)的成鍵軌道和非鍵軌道的相當(dāng)于簡(jiǎn)并成對(duì)的成鍵軌道和非鍵軌道的對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)(或組數(shù)或組數(shù)).這就是休克爾規(guī)那么這就是休克爾規(guī)那么. 環(huán)多烯的通式為環(huán)多烯的通式為: CnHn當(dāng)一個(gè)環(huán)多烯分子一切的碳原子當(dāng)一個(gè)環(huán)多烯分子一切的碳原子(n個(gè)個(gè))處在處在(或接近或接近)一個(gè)平面

26、時(shí)一個(gè)平面時(shí),由于每個(gè)碳原子都具有一個(gè)與平面垂直由于每個(gè)碳原子都具有一個(gè)與平面垂直的的p原子軌道原子軌道(未參與雜化未參與雜化),它們就可以組成它們就可以組成n個(gè)分子個(gè)分子軌道軌道.休克爾休克爾(Hckel)規(guī)那么規(guī)那么閉合的環(huán)狀閉合的環(huán)狀共軛體系共軛體系(1) 環(huán)多烯的分子軌道和休克爾環(huán)多烯的分子軌道和休克爾(Hckel)規(guī)那規(guī)那么么環(huán)多烯環(huán)多烯(CnHn)的的分子軌道能級(jí)和基態(tài)電子構(gòu)型分子軌道能級(jí)和基態(tài)電子構(gòu)型環(huán)多烯環(huán)多烯(CnHn)的的分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖 充溢簡(jiǎn)并的成鍵軌道和非鍵軌道的電子數(shù)正好是充溢簡(jiǎn)并的成鍵軌道和非鍵軌道的電子數(shù)正好是4的的倍數(shù)倍數(shù),而充溢能量最低的成鍵軌道

27、需求兩個(gè)電子而充溢能量最低的成鍵軌道需求兩個(gè)電子,這就是這就是4n+2數(shù)目合理性所在數(shù)目合理性所在.補(bǔ)充：補(bǔ)充：環(huán)多烯化合物環(huán)多烯化合物(符合通式符合通式CnHn) 電子數(shù)的計(jì)算電子數(shù)的計(jì)算 電子數(shù)電子數(shù) = 環(huán)中碳原子數(shù)環(huán)中碳原子數(shù)(n) + 負(fù)電荷數(shù)負(fù)電荷數(shù) = 環(huán)中碳原子數(shù)環(huán)中碳原子數(shù)(n) - 正電荷數(shù)正電荷數(shù)注注: 上式中的碳原子數(shù)上式中的碳原子數(shù)n為采取為采取sp2雜化的碳原子雜化的碳原子數(shù)數(shù),即參與離域體系的碳原子數(shù)即參與離域體系的碳原子數(shù).比如：比如： 環(huán)戊二烯的環(huán)戊二烯的電子數(shù)為電子數(shù)為4.其碳原子總數(shù)是其碳原子總數(shù)是5,它有一個(gè)碳原子為它有一個(gè)碳原子為sp3雜化雜化,它的分

28、子式它的分子式C5H6,不不符合通式符合通式CnHn. 環(huán)多烯環(huán)多烯(CnHn)的的電子數(shù)電子數(shù) 電子數(shù)電子數(shù) = 4 . 兩個(gè)兩個(gè)電子占據(jù)能量最電子占據(jù)能量最低的成鍵軌道低的成鍵軌道,兩個(gè)簡(jiǎn)并的非鍵軌道各有兩個(gè)簡(jiǎn)并的非鍵軌道各有一個(gè)一個(gè)電子電子. 這是個(gè)極不穩(wěn)定的雙基自在基這是個(gè)極不穩(wěn)定的雙基自在基. -凡電子數(shù)符合凡電子數(shù)符合4n的離域的平面環(huán)的離域的平面環(huán)狀體系狀體系,基態(tài)下它們的組簡(jiǎn)并軌道都如環(huán)丁二烯那樣短基態(tài)下它們的組簡(jiǎn)并軌道都如環(huán)丁二烯那樣短少兩個(gè)電子少兩個(gè)電子,也就是說(shuō)也就是說(shuō),都含有半充溢的電子構(gòu)型都含有半充溢的電子構(gòu)型,這類化這類化合物不但沒(méi)有芳香性合物不但沒(méi)有芳香性,而且它們的能量都比相應(yīng)的直鏈而且它們的能量都比相應(yīng)的直鏈多烯烴要高的多多烯烴要高的多,即它們的穩(wěn)定性很差即它們的穩(wěn)定性很差.所以通常叫做反所以通常叫做反芳香性化合物芳香性化合物.例例1: 判別環(huán)丁二烯的芳香性判別環(huán)丁二烯的芳香性?反芳香性化合物反芳香性化合物環(huán)辛四烯環(huán)辛四烯 電子數(shù)電子數(shù) = 8 . 環(huán)辛四烯為非平面分子環(huán)辛四烯為非平面分子,4n規(guī)那么規(guī)那么不適用不適用.不是反芳香性化合物不是反芳香性化合物.具有烯烴的性