《有机化学》课件 曾昭琼版-07 - 图文

?芳香化合物的同分异构和命名；?苯的结构，了解共振论的基本要点；?单环芳烃的性质，亲电取代反应历程；?苯环上取代基的定位规律及其解释；?非苯系芳烃的结构，理解Hückel规则。?苯的结构和主要性质；

?亲电取代反应，苯环上取代基的定位规律。

１苯的Kekulè结构式

?1865年Kekulè首先使用了苯的环状构造式。

HHCCHCCHCCHH?成功之处：说明了苯的六个碳原子是相同的，六个氢原子也是相同的，苯的一元取代物只有一种。

?不足之处：不能说明

①苯的邻位二元取代物只有一种。

BrBr易发生取代反应。

BrBr②苯为高度不饱和的分子，却不容易发生加成反应而容

③苯环的特殊稳定性：不与氧化剂反应；

在化学反应中苯环常保持不变；氢化热和燃烧热低。

?氢化热是化合物催化加氢时所放出的热量，氢化热小

说明化合物内能低，比较稳定。

?环己烯、环己二烯和苯催化加氢时都生成环己烷，氢化热数据为：

化合物 氢化热 -1/kJ·mol 理论值 实验值 119.5 119.5 239.0 231.6 358.5 208.2 -1358.5 -208.2 = 150.3kJ·mol?离域能：

2 苯结构的现代理论

(1) 价键理论

六个碳原子都是以sp2杂化，六个碳碳σ键：sp2-sp2，

六个碳氢σ键：sp2-1s，六个p轨道从侧面互相重叠形成Π······66。

0.110nm

120°

Π660.1397nm

?苯的大π键Π。

66(2) 分子轨道理论

?没有参加杂化的六个2p轨道重新组合成六个π分子轨道，其中三个是成键轨道，三个是反键轨道。

?在基态时，苯分子中的六个π电子都在成键轨道上，它们的能量要比在孤立的π轨道低得多，因此苯环是一个稳定的体系。

?分子轨道属于所有碳原子，并且电子云分布是完全平均的，因此，苯分子中每一个碳碳键都具有π键的性质，并且它们是完全等同的。

?苯的π分子轨道

ψ6

E

ψ4

ψ5

ψ2ψ3

ψ1

３苯结构的共振论解释

?共振论是Pauling在上世纪30年代提出的一种分子结构理论。

(1) 共振论对共轭体系的描述

?不能用经典结构式圆满表示其离域结构的分子，例如苯，它的真实结构可以由多个经典结构式的共振(或称叠加)而形成的共振杂化体来代表。

+- ……

?共振论的基本思想：

当一个分子、离子或自由基的结构可用一个以上不同电子排列的经典结构式表达时，就存在着共振。

这些经典结构式均不是这一分子、离子或自由基的真实

结构，其真实结构为所有经典结构式的共振杂化体。

CH2 CH CH2··CH2 CH CH2?注意：①各经典结构式之间只是电子排列不同；②共振杂化体不是经典结构式混合物；③共振杂化体也不是互变平衡体系。

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