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第七章 芳香烃. 习题课. 一、化学性质. 1 、单环芳烃的化学性质 ( 1 )取代反应 ①卤代(芳环卤代;侧链卤代) ②硝化 ( 混酸 ) ③ 磺化 ( 浓硫酸 ) ④ 烷基化 ( 卤代烃、烯、 醇 / AlCl 3 、 质子酸 ) ⑤ 酰基化(酰氯、酸酐 /AlCl 3 ). 溴的四氯化碳溶液不反应. 一、化学性质. 1 、 单环芳烃的化学性质 ( 2 )加成反应(加氢;加氯) ( 3 ) 氧化反应(侧链氧化成苯甲酸;芳环催化氧化成顺丁烯二酸酐) 2 、萘的化学性质 ( 1 )取代反应 ①卤代 ②硝化. 一、化学性质. 2 、萘的化学性质
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第七章 芳香烃 习题课 jzddmjx@163.com
一、化学性质 1、单环芳烃的化学性质 (1)取代反应 ①卤代(芳环卤代;侧链卤代) ②硝化(混酸) ③磺化(浓硫酸) ④烷基化(卤代烃、烯、醇/ AlCl3、质子酸) ⑤酰基化(酰氯、酸酐/AlCl3) 溴的四氯化碳溶液不反应 jzddmjx@163.com
一、化学性质 1、单环芳烃的化学性质 (2)加成反应(加氢;加氯) (3)氧化反应(侧链氧化成苯甲酸;芳环催化氧化成顺丁烯二酸酐) 2、萘的化学性质 (1)取代反应 ①卤代 ②硝化 jzddmjx@163.com
一、化学性质 2、萘的化学性质 (1)取代反应 ③磺化 ④乙酰化 (2)加成反应 (3)氧化反应(α—萘醌,邻苯二甲酸酐) jzddmjx@163.com
二、定位规律 1、一元取代苯的定位规律 (1)二类定位基 ①致活和较弱致钝的邻对位定位基 ②致钝的间位定位基 (2)结构特征 第一类定位基:一般为负离子或与苯环直接相连的原子是饱和的(-C6H6、-CH=CH2例外) jzddmjx@163.com
二、定位规律 1、一元取代苯的定位规律 (2)结构特征 第二类定位基:一般为正离子或与苯环直接相连的原子是不饱和的(含重键)(-CCl3例外) (3)定位效应 第一类定位基:使苯环活化,并使新基团主要进入其 邻位和对位(卤原子和氯甲基使苯环较弱钝化) 第二类定位基:使苯环钝化,并使新基团主要进入其间位 jzddmjx@163.com
二、定位规律 不一定是同一类定位基 2、二元取代苯的定位规律 (1)两个定位基的定位效应一致,则新基团进入其一致指向的位置; (2)两个定位基的定位效应不一致,若两个基为同类,则由定位能力强的决定新基团进入环上的位置;若两个基团不是同一类,则由第一类基决定新基进入环上的位置。 jzddmjx@163.com
二、定位规律 3、萘环取代反应的定位规律 (1)萘的一元取代定位规律 萘环α-位比β-位活泼,因此取代反应主要发生在α-位。但发生磺化和酰化反应时,在高温及极性溶剂中则有利于β-位产物的生成; jzddmjx@163.com
二、定位规律 3、萘环取代反应的定位规律 (2)萘的二元取代定位规律 • 当萘环的α-位上有第一类定位基时,再进行取代反应,新基主要进入同环的另一个α-位; • 当萘环的β-位上有第一类定位基时,再进行取代反应,新基主要进入同环与原取代基相邻的α-位; • 当萘环的α-位或β-位上有第二类定位基时,再进行取代反应,新基主要进入异环的α-位; jzddmjx@163.com
二、定位规律 4、定位规律的应用 • 预测反应的主产物 • 指导设计合成路线 jzddmjx@163.com
CH=CH2 SO3H OH Cl NO2 CH3 CH2COOH NO2 CH3 CH NO2 三、习题 1、给下列化合物命名 间(或3-)硝基苯酚 对(或4-)氯苯乙烯 对(或4-)甲基苯磺酸 1,1-二苯乙烷 α-萘乙酸 1,5-二硝基萘 jzddmjx@163.com
COOH NO2 NO2 CH3 CH(CH3)2 CH3 CH2Cl HC-CH-CH3 CH3 Cl 1、给下列化合物命名 2,4-二硝基苯甲酸 间甲基异丙苯 对氯苄基氯 2-甲基-3-苯基丁烷 jzddmjx@163.com
CH3 NO2 Cl CN COOH C2H5 OCH3 2、比较下列各组化合物进行亲电取代反应的活性顺序 ⑴ ② ① ④ ③ ⑵ ③ ④ ② ① jzddmjx@163.com
CH3 CH3 CH3 Cl OH CH3 COOH Cl NO2 NO2 OH 2′比较下列各组化合物进行硝化反应的活性 ⑶ ③ ② ④ ① ⑷ ③ ② ① ④ jzddmjx@163.com
CH3 NO2 OCH3 COOH CH3 SO3H OCH3 CH3 NHCOCH3 Br COOH NO2 SO3H NO2 Cl NO2 3、用箭头表示出下列化合物进行硝化反应时,硝基进入苯环的主要位置。 ⑸ ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑺ ⑹ ⑻ ⑽ ⑼ jzddmjx@163.com
OH NHCH3 NHCH3 CH3 Br CN CH2CH3 OCH3 3、用箭头表示出下列化合物进行硝化反应时,硝基进入苯环的主要位置。 ⒁ ⑾ ⑿ ⒀ jzddmjx@163.com
Cl2 CH2CH3 CH2CH3 CH2CH3 FeCl3 , △ Cl Cl-CHCH3 Cl2 Cl Cl-CHCH3 光 Cl Cl 4、完成下列化学反应,并说明反应类型。 ? ? ⑴ 苯环氯代 侧链氯代 jzddmjx@163.com
浓HNO3 CH3 CH3 CH3 浓H2SO4 浓H2SO4 CH3COCl CH3CH2Cl 100℃ CH2CH3 CH2CH3 AlCl3 , △ AlCl3 , △ NO2 SO3H SO3H COCH3 4、完成下列化学反应,并说明反应类型。 ⑵ ? ? 类型? ⑶ ? ? jzddmjx@163.com
CH3 COOH CH=CH2 KMnO4 C(CH3)3 C(CH3)3 △ CH2CH3 H2/Ni △ ,p 4、完成下列化学反应,并说明反应类型。 ⑷ ? 类型? ⑸ ? jzddmjx@163.com
SO3H NO2 浓H2SO4 SO3H SO3H NO2 60℃ 浓H2SO4 + 浓HNO3 4、完成下列化学反应,并说明反应类型。 ⑹ jzddmjx@163.com
CH3 CH3 Cl-CCH3 CH3CH2CH2Cl KMnO4 ,H+ CH3CH2Cl CHCH2Cl Cl2 AlCl3 △ AlCl3 光 CH3 CHCH3 NO2 NO2 NO2 CH2CH3 CH2COOH 5、下列各步反应是否正确?若有错误,请予以纠正。 ⑴ ⑵ 硝基苯能烷基化吗? jzddmjx@163.com
NO2 CH3 NO2 COOH Br Br Br C(CH3)3 NO2 Cl 6、以苯、甲苯或萘为原料合成下列化合物(其他试剂任选)。 ⑷ ⑵ ⑶ ⑴ ⑴甲苯先磺化占位,再硝化,再水解去磺基。 ⑵甲苯先烷基化,再氧化。 ⑶苯先溴化,再硝化,再溴化。 ⑷萘先硝化,再氯化。 jzddmjx@163.com
NO2 COOH SO3H CHCH3 Br NO2 Cl Br 6′以苯为主要原料,选择适当的试剂合成下列化合物。 ⑴ 烷基化;硝化;硝化;KMnO4/H+氧化 ⑵ 氯化;磺化; ⑶ 烷基化;苯环溴化;侧链溴化; jzddmjx@163.com
NO2 COOH SO3H Cl COCH3 COOH CH2CH3 Br 6′以苯为主要原料,选择适当的试剂合成下列化合物。 ⑷ 烷基化;酰基化;KMnO4/H+氧化 ⑸ 烷基化;磺化;苯环氯化; ⑹ 烷基化;苯环溴化; KMnO4/H+氧化;硝化; jzddmjx@163.com
CH2 NO2 6′以苯为主要原料,选择适当的试剂合成下列化合物。 烷基化;硝化;侧链氯化;烷基化 ⑺ jzddmjx@163.com
7、分子式为C8H10的芳烃,发生硝化反应时,只得到一种一元硝化产物,用重铬酸钾氧化时,可得二元芳酸。试推测该芳烃的构造式并写出相关反应式。7、分子式为C8H10的芳烃,发生硝化反应时,只得到一种一元硝化产物,用重铬酸钾氧化时,可得二元芳酸。试推测该芳烃的构造式并写出相关反应式。 分析:结合分子式,再由“重铬酸钾氧化时,可得二元芳酸”可知它是什么样的取代苯? 又由“硝化反应时,只得到一种一元硝化产物”,可推知它应是O-,M-,P-的哪一种呢? 是对二甲苯。 jzddmjx@163.com
CH=CHCH3 COOH COOH NO2 8、推测结构 (1)某芳烃化合物A的分子式为C9H10,能使溴的四氯化碳溶液褪色。用高锰酸钾的硫酸溶液氧化A时,得到乙酸和芳酸B。B发生硝化反应时,只得到一种主要产物C。试推测A、B、C的构造式。 C A B jzddmjx@163.com
CH2CH3 CH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH3 或 CH3 CH3 CH3 8、推测结构 (2)三种芳烃分子式均为C9H12,经酸性高锰酸钾氧化后,A生成一元羧酸、B生成二元羧酸、C生成三元羧酸。但硝化后A和B分别得到两种一元硝化物,而C只得到一种一元硝化物。试推测A、B、C的构造式。 A B C jzddmjx@163.com
CH2CH=CH2 CH3CHCH3 CH=CH2 CH=CHCH3 CH3 9、选择题 (1)在光照的条件下,甲苯与溴发生的是( )。 A 亲电取代 B 亲核取代 C 游离基取代 D 亲电加成 (2)下列化合物中,只能使高锰酸钾溶液褪色,不能使溴的四氯化碳溶液褪色的是( )。 A B C D C A jzddmjx@163.com
OCH3 Br Cl CH3 NO2 CN CH2CH3 OCCH3 SO3H CH3 NO2 9、选择题 B (3)下列化合物发生硝化时,反应速度最快的是( )。 A B C D (4)下列化合物与苯发生烷基化反应时,会产生异构现象的是( )。 A 1-溴丙烷 B 2-溴丙烷 C 溴乙烷 D 2-甲基-2-溴丙烷 (5)下列化合物中,苯环上两个基团定位效应不一致的是( )。 A B C D A • B
Br SO3H CH3 NO2 COOH NHCH3 OH NH2 9、选择题 (6)下列化合物中,苯环上两个基团属于同一类定位基的是( )。 A B C D (7)下列各组试剂中,可用于鉴别苯、甲苯和环己烯的是( )。 A 发烟硫酸、稀冷高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液 B 稀溴水、稀冷高锰酸钾溶液 C 浓硫酸、稀溴水 D 溴的四氯化碳溶液、热高锰酸钾酸性溶液 B D jzddmjx@163.com
9、选择题 (8)下列基团中,能使苯环活化程度最大的是( )。 A –OH B –Cl C –CH3 D –CN (9)下列基团中,能使苯环钝化程度最大的是( )。 A D A –NH2 B –NHCH3 C –CHO D –NO2 jzddmjx@163.com
COOH Br NO2 苯 溴化 烷基化 硝化 氧化 苯 烷基化 硝化 溴化 氧化 苯 硝化 溴化 烷基化 氧化 9、选择题 (10)由苯合成 最佳合成路线是( )。 A 苯 烷基化 溴化 硝化 氧化 B C D B jzddmjx@163.com
你都学懂了吗? jzddmjx@163.com