文档介绍：1 芳烃的分类
2 单环芳烃的异构和命名
3 苯的结构
4 单环芳烃的物理性质和光谱性质
5 单环芳烃的化学性质
6 苯环上亲电取代反应的定位规律
第七章芳烃
。此步骤是决定反应速率的一步。
络合物
σ
第三步： σ络合物失去质子恢复芳香体系
（先加成,后消除反应：总效果为H 被Br 取代）
②硝化反应
硝化剂：浓HNO3 + 浓H2SO4（简称混酸）
93% 6% 1%
59% 37% 4%
间位取代为主要产物
邻、对位取代为主要产物
底物活性：烷基苯>苯>硝基苯
反应机理:
第一步: 亲电试剂的生成
第二步: NO2作为亲电试剂，进攻苯环
第三步: 失去氢，恢复芳香体系
+
σ络合物（关键步骤）
（先加成,后消除反应：总效果为H 被NO2 取代）
③磺化反应(Sulfonation)
磺化剂：浓H2SO4 或发烟H2SO4
主要产物:间位取代
0℃ 43% 53% 4%
100℃ 13% 79% 8%
主要产物:邻、对位取代
原因:空间效应
底物活性：烷基苯>苯>苯磺酸
磺化反应特点：可逆反应
（强酸利于磺化反应进行，酸的热水溶液利于脱磺基反应进行）
应用:
如制备纯邻氯甲苯
反应机理:
第一步: 亲电试剂的生成
第二步: SO3作为亲电试剂，进攻苯环
第四步: 质子转移，生成苯磺酸
第三步: 失去氢，恢复芳香体系
σ络合物（关键步骤）
（先加成,后消除反应：总效果为H 被SO3H取代）
④Friedel-Crafts 反应
烷基化反应
酰基化反应
常用催化剂：AlCl3、FeCl3、ZnCl2、BF3、H2SO4
常用烷基化剂：RX、RCH=CH2 、 ROH
常用酰基化剂：RCOCl、（RCO)2O、RCOOH
烯烃和酸
醇和 Lewis酸
(56%)
环己基苯(65%)
苯乙酮
反应机理:
第一步碳正离子的生成：
第二步碳正离子作为亲电试剂进攻苯环，
形成新的C–C 键:
第三步失去质子，生成烷基苯：
σ络合物（关键步骤）
（先加成,后消除反应：总效果为H 被R取代）
当芳环上连有强吸电基,如-NO2、-CN、-COR 、
-SO2R、 −NR3 等时,无论烷基化还是酰基化都不进行。
另外，苯酚、苯胺（苯环上有-NH2、-NHR、-NR2）也不能进行弗-克反应.
Friedel-Crafts反应的特点及局限性：
+
以卤代烃为烃基化试剂时，乙烯型卤化物和苯基型卤化物不能使用，不发生弗-克烷基化反应
∵乙烯型正离子极不稳定，较难形成
烷基化为可逆反应、易产生多烷基化苯、有重排反应。
~70％主要产物
主要产物
∵一烷基化产物C6H5R比C6H6本身更活泼，故C6H5R将进一步反应生成C6H5R2和C6H5R3。为了避免多烷基化，使用过量的苯以增加R+和C6H6之间的碰撞机会和减少R+和C6H5R之间的碰撞机会。
酰基化反应无重排：应用—制备长链直链烷基苯
Clemmensen 还原:
酰基化为不可逆反应，只生成一酰基化产物。
⑤氯甲基化
在无水ZnCl2催化下，芳烃与甲醛和HCl反应，环上的氢被−CH2Cl取代
特点：与傅-克反应相似，芳环上不能连有强吸电基。
应用：
—CH2Cl 可以方便的转化为—CH3、—CH2OH、—CH2CN、
—CH2COOH、—CH2N(CH3) 2
反应机理：
σ络合物（关键步骤）
第一步: 亲电试剂的生成
第二步: 亲电试剂进攻苯环
第三步: 失去氢，恢复芳香体系,醇与HCl反应。
芳环上亲电取代反应小结
芳环上亲电取代反应的主要不同点：亲电试剂不同
卤化 —— Cl-Cl+ - -AlCl3
—— Br-Br+ - -FeBr3
硝基化 —— +NO2
磺酸化 —— SO3或SO3H+
烷基化 —— R+
酰基化 —— RC+=O
氯甲基化 —— +CH2OH
芳环上亲电取代反应的相同点：