COOH 苯甲酸苯磺酸 苯甲 苯酚 CH3-CH2-CH-C-CH 2-CH 苯乙烯 3,3-二甲基-4苯基己烷 3.二元取代苯的命名 取代基的位置用邻、间、对或1,2;1,3;1,4表示。 例如 CH3 H3C Sr-CH3 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 甲基苯酚 (1,2二甲苯)(1,2-二甲苯)(1,2-二甲苯) 二甲苯) -二甲苯) 二甲苯) 甲基苯酚) 4.多取代苯的命名 a取代基的位置用邻、间、对或2,3,4,……表示 b母体选择原则(按以下排列次序,排在后面的为母体,排在前面的作为 取代基。) 选择母体的顺序如下: NO2、-X、一OR(烷氧基)、-R(烷基)、-NHL、-OH、-COR、-CHO、-CN、 CONH2(酰胺)、-C0X(酰卤)、-COOR(酯)、-SOH、-COO0、-NR3等 例如 COOH COOH 3-硝基-5-羟基 甲氧基-6 对氯苯酚对氨基苯磺酸间硝基苯甲酸苯甲酸 氯苯胺
·65· 3.二元取代苯的命名 取代基的位置用邻、间、对或 1,2; 1,3; 1,4 表示。 例如: 4.多取代苯的命名 a 取代基的位置用邻、间、对或 2,3,4,……表示 b 母体选择原则(按以下排列次序,排在后面的为母体,排在前面的作为 取代基。) 选择母体的顺序如下: -NO2、 -X、 -OR(烷氧基)、 -R(烷基)、 -NH2、 -OH、 -COR、 -CHO、 -CN、 -CONH2(酰胺)、 -COX(酰卤)、 -COOR(酯)、 -SO3H、 -COOH、 -N + R3等 例如: COOH SO3H CHO OH NH2 CH=CH2 CH3 -CH2 -CH-C-CH 2 -CH3 CH3 CH3 苯甲酸 苯磺酸 苯甲醛 苯酚 苯胺 苯乙烯 3,3-二甲基-4-苯基己烷 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 CH3 OH H3C 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 邻甲基苯酚 (1,2-二甲苯) (1,2-二甲苯) (1,2-二甲苯) ( 二甲苯) (m 二甲苯) ( 二甲苯) o- o- - p- ( 甲基苯酚) OH Cl NH2 SO3H COOH NO2 COOH HO NO2 NH2 C OCH3 l 对氯苯酚 对氨基苯磺酸 间硝基苯甲酸 3-硝基-5-羟基 苯甲酸 2-甲氧基-6- 氯苯胺
§7-3单环芳烃的性质 芳烃的化学性质主要是芳香性,即易进行取代反应,而难进行加成和氧化反 亲电取代反应 1.硝化反应 +浓NO3、浓SO t ho 浅黄色液体,很毒,能与 硝基本(98%6)血液中的血红素作用。 浓HSO4的作用一一促使NO2离子(硝基正离子)的生成,其反应式见Pse H+ No HNO3 H2SO4中 NO, 硝化反应历 HONO,+HOSO,OH -[HO-NO]+ SOAH H,O NO, NO π络合物 σ络合物 DAH 硝基苯继续硝化比苯困难 发烟HNO 发烟HNO3,110℃ 浓H2SO495℃ 发烟H2SO4NO2 间二硝基苯88% 极少量
·66· §7—3 单环芳烃的性质 芳烃的化学性质主要是芳香性,即易进行取代反应,而难进行加成和氧化反 应。 一、 亲电取代反应 1.硝化反应 浓 H2SO4的作用——促使+ NO2离子(硝基正离子)的生成,其反应式见 P157。 硝化反应历程: 硝基苯继续硝化比苯困难 浓HNO3 浓H2SO4 NO2 硝基本(98%) 55~60℃ H2O 浅黄色液体,很毒,能与 血液中的血红素作用。 HNO3 水中 H2SO4中 H + + NO3 HO + NO2 NO2 NO NO2 2 NO2 NO2 发烟HNO3, H2SO4 NO2 浓 发烟HNO3, 95℃ 发烟H2SO4 110℃ 间二硝基苯88% 极少量 HONO2 + HOSO2OH [H2O + -NO2 ] + SO4H - H2O NO2 NO2 NO2 H NO2 NO2 - H + H + + SO4H H2SO4 + π 络合物 σ 络合物
烷基苯比苯易硝化 混酸 =[ No2混酸 硝基甲苯 (TNT) 2.卤代反应 +C2Fe或FCl3 HCl 55-60℃ F或Fe IB 2CI Fe或FeCl 2HCI 反应历程 FeBr4l Br HCl FeBr3 烷基苯的卤代x络合物 σ络合物 FeCl CH3 HCl CHCI 光or△ 光or△ 氯化苄 苯二氯 甲烷 反应条件不同,产物也不同。因两者反应历程不同,光照卤代为自由基历 程,而前者为离子型取代反应。 侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上
·67· 烷基苯比苯易硝化 2.卤代反应 反应历程: 烷基苯的卤代 反应条件不同,产物也不同。因两者反应历程不同,光照卤代为自由基历 程,而前者为离子型取代反应。 侧链较长的芳烃光照卤代主要发生在α碳原子上。 CH3 CH3 NO2 CH3 CH3 CH3 NO2 NO2 NO2 NO2 混酸 NO2 NO2 混酸 混酸 30℃ 60℃ 60℃ 110℃ 混酸 2,4,6-三硝基甲苯 (TNT) Cl Br Cl Cl Cl Cl + Cl2 Fe FeCl 或 3 55~60℃ + Br2 Fe FeBr 或 3 55~60℃ + 2Cl2 Fe FeCl 或 3 + + + + HCl HBr 2HCl 50% 45% Br2 FeBr3 H Br [FeBr4 ] - Br + HCl FeBr3 Br-Br π 络合物 σ 络合物 CH3 + Cl2 FeCl3 光orΔ CH3 Cl + Cl CH3 + HCl CH2Cl CHCl 2 CCl3 Cl2 Cl2 光orΔ 光orΔ 氯化苄 (苯氯甲烷) 苯二氯 甲烷 苯三氯 甲烷
3.磺化反应 SO3H +浓H2SO4 +H2O反应可逆,生成的水 使HSO4变稀,磺化速度 HySON 变慢,水解速度加快,故 常用发烟硫酸进行磺化 30~50℃ 以减少可逆反应的发生 烷基苯比苯易磺化 邻甲基苯磺酸对甲基苯磺酸 反应温度不同 产物比例不同25℃ 磺化反应是可逆的,苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。 180℃ H, sOa 此反应常用于有机合成上控制环上某一位置不被其它基团取代,或用于化 合物的分离和提纯
·68· 3.磺化反应 烷基苯比苯易磺化 磺化反应是可逆的,苯磺酸与稀硫酸共热时可水解脱下磺酸基。 此反应常用于有机合成上控制环上某一位置不被其它基团取代,或用于化 合物的分离和提纯。 CH2CH3 Cl CHCH3 + CH2CH2 2, 光 Cl Cl 91% 9% CH2CH3 Br, 光 CHCH3 Br 100% CH2CH2 -CH-CH 3 CH3 CHCH2 -CH-CH 3 Br CH3 Br, 光 SO3H + 浓 H2SO4 80℃ H2O H2SO4, 30~50℃ SO3 + SO3H 反应可逆,生成的水 使 变稀,磺化速度 变慢,水解速度加快,故 常用发烟硫酸进行磺化, 以减少可逆反应的发生。 H2SO4 CH3 CH3 CH3 SO3H SO3H + + H2SO4 邻甲基苯磺酸 对甲基苯磺酸 反应温度不同 0℃ 25℃ 100℃ 产物比例不同 43% 32% 13% 53% 62% 79% SO3H + H2SO4 ℃ + H2O 180
磺化反应历程: 2 H SO4 SO3 H3O HSO4 4.付瑞德一克拉夫茨(C. Friede-J.M. Crafts)反应 1877年法国化学家付瑞德和美国化学家克拉夫茨发现了制备烷基苯和芳酮 的反应,简称为付一克反应。前者叫付一克烷基化反应,后者叫付一克酰基化 反应。 (1)烷基化反应 苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为付一克烷基化反 应 CH3 CH Br 个CH2cH3+HBr 0-25℃ 反应历程: CHa CH,Br+A3→cH-BA1→cH+[AC画 CHi CH ACl3 此反应中应注意以下几点: 1°常用的催化剂是无水AlCl3,此外FeCl3、BF3、无水HF、SnCl4ZnCl2 HPOA4、HSO4等都有催化作用。 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。 例如: AICI CH3CH,CHlCI CH2CH2CH3 异丙苯(65-699)正丙苯(35-31%
·69· 磺化反应历程: 4.付瑞德—克拉夫茨(C.Friede —J.M.Crafts)反应 1877 年法国化学家付瑞德和美国化学家克拉夫茨发现了制备烷基苯和芳酮 的反应,简称为付—克反应。前者叫付—克烷基化反应,后者叫付—克酰基化 反应。 (1) 烷基化反应 苯与烷基化剂在路易斯酸的催化下生成烷基苯的反应称为付—克烷基化反 应。 反应历程: 此反应中应注意以下几点: 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。 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。 例如: 2 H2SO4 SO3 + H3O + + HSO4 SO3H H S O SO3 O O + δ δ H + CH2CH3 + CH3CH2Br AlCl 3 + HBr 76% 0~25 ℃ CH2CH3 CH3CH2Br + AlCl 3 HBr CH3CH2 --Br......AlCl 3 δ δ CH3CH2 + [AlCl 3Br] + CH3CH2 CH2CH3 H H + AlCl 3 + CH CH3 CH3 CH2CH2CH3 + CH3CH2CH2Cl AlCl 3 + 异丙苯(65~69%) 正丙苯(35~31%)