第十章芳烃芳香性一、芳烃的特点与分类二、芳烃的构造异构和命名三、苯的结构四、芳烃的来源五、芳烃的物理性质六、单环芳烃的化学性质七、苯环上取代反应定位规则八、稠环芳烃九、芳香性十、富勒烯十一、多官能团的命名一、芳烃的特点与分类1、芳烃的特点2、分类a、单环芳烃b、多环芳烃c、稠环芳烃二、芳烃构造异构和命名1、构造异构分侧链异构和位置异构两种情况：1,2,3-三甲苯连三甲苯2、芳烃的命名a.单环芳烃常以苯环为母体，烷基作为取代基：2-甲基-4-苯基戊烷c.芳烃去掉一个氢原子剩下部分为芳基：三、苯的结构1、价键理论：四、芳烃的来源1、从煤焦油中分离2、从石油裂解产物中分离3、芳构化1、从煤焦油中分离:2、从石油裂解产物中分离：石油裂解产物：3、从芳构化反应得到：五、芳烃物理性质苯的核磁共振谱甲苯的核磁共振谱p-ethyltoluenesec-butylbenzeneo-propyltoluenehexylbenzene甲苯的红外光谱邻二甲苯的红外光谱间二甲苯的红外光谱对二甲苯的红外光谱六、单环芳烃的化学性质1、取代反应甲、卤化乙、硝化丙、磺化丁、Friedel-Crafts反应戊、氯甲基化d.烷基苯和卤代苯的卤代物主要为邻对位异构体邻氯甲苯和邻溴甲苯的空间效应乙、硝化反应丙、磺化反应丁、Friedel-Crafts反应g.酰基化不可逆，产物单一戊、氯甲基化2、芳环上亲电取代反应机理甲、硝化乙、卤化丙、磺化丁、烷基化和酰基化戊、氯甲基化甲、硝化反应机理乙、卤化反应机理丁、烷基化和酰基化机理戊、氯甲基化机理3、加成反应甲、加氢乙、加氯4、氧化反应含有α-H的烷基苯进行氧化时，烷基侧链被氧化为羧基。常用氧化剂为KMnO4、浓HNO3、K2CrO4+H2SO4甲苯或多甲基苯的氧化有重大工业意义。常用氧化剂为空气，催化剂为V2O5或Co2+、Mn2+的羧酸盐。对苯二甲酸是合成聚酯的重要工业原料苯酐用于制备不饱和树脂，均苯四甲酸二酐用于制备聚酰亚胺树脂。脱氢反应5、聚合反应七、苯环上取代反应定位规则1．两类定位基a、第一类定位基—邻对位定位基（邻对位之和>60%）：使亲电试剂进入其邻对位且使苯环活化（卤素除外）。取代苯硝化时相对速率与异构体分布R=2.苯环上取代反应定位效应理论解释空间效应空间效应越大，邻位异构体越少。3、二取代苯的定位规则c:两个取代基为不同类定位基且定位作用不一致时，服从I类4、定位规则在合成中应用八、稠环芳烃1、萘乙、萘的性质a:亲电取代反应萘的卤代和硝化主要在α-位。萘的磺化是可逆的，低温主要发生在电子云密度高的α-位；高温时α-位、β-位都能反应，但β-位异构体更稳定。b:氧化反应c:还原反应丙、取代萘环上亲电取代反应定位规则原取代基为致钝基，亲电试剂进异环α-位。磺化及烷基化、酰基化通常发生在β-位2、其他稠环芳烃蒽醌和菲醌是重要染料中间体。致癌芳烃（多存在于烧烤食物中）：九、芳香性3、非苯芳烃4、芳香离子十、富勒烯（Fullerene)RobertF.Curl,1933年生于得克萨斯的Alice,1954Rice大学学士，1957伯克利分校博士；此后一直在Rice大学任教并从事微波及红外光谱研究；1967年晋升教授；1992-1996年任系主任。HaroldW.Kroto,1939年生于英国剑桥的Wisbech,1964英国Sheffield大学博士；1967年后一直在Sussex大学任教并从事微波光谱学和不稳定物质研究；1985年晋升教授。RichardE.Smalley,1943年生于Ohio的Akron,1965年密执安大学学士，1973普林斯顿大学博士；1976年后一直在Rice大学任教并从事团簇化学研究和超声速流激光光谱研究；1981年晋升该校化学教授；1990成为该校物理学教授；1986-1996年任该校量子研究所主任；后任该校纳米科学技术中心主任。1984年，Kroto经Curl介绍认识了Smalley，参观了用于研究半导体和金属原子簇的激光超声团簇发生器，观看了在He气氛中激光蒸发SiC2的实验。1985年9月，Kroto利用该仪器与Smalley的两位研究生合作，用石墨代替SiC2进行激光蒸发实验，他们从质谱图中发现质荷比为720的高丰度分子离子峰（对应C60)；Curl提议立即停止所有其它实验，集中精力研究这一意外发现。随后他们发现在He气流中掺如NO2、SO2、H2、CO、O2、NH3等进行激光蒸发石墨时这种原子簇出人意料的表现惰性。Kroto由美国著名拱形建筑专家RichardB.Fuller为美国万国博览会会设计的展览馆的由五边形和六边形拱形屋顶受到启发，提出了C60的足球