高二化學芳香烴知識點
芳香烴,通常指分子中含有苯環結構的碳氫化合物。接下來小編為你整理了,一起來看看吧。
1、親電取代反應
芳香烴圖冊主要包含五個方面:滷代:與鹵素及鐵粉或相應的三鹵化鐵存在的條件下,可以發生苯環上的H被取代的反應。鹵素的反應活性為:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物發生的活性是:烷基苯>苯>苯環上有吸電子基的衍生物。
烷基苯發生滷代的時候,如果是上述催化劑,可發生苯環上H取代的反應;如在光照條件下,可發生側鏈上的H被取代的反應。
應用:鑑別。***溴水或溴的四氯化碳溶液***如:鑑別:苯、己烷、苯乙烯。***答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉***。
硝化:與濃硫酸及濃硝酸***混酸***存在的條件下,在水浴溫度為55攝氏度至60攝氏度範圍內,可向苯環上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物發生硝化的速度同上。
磺化:與濃硫酸發生的反應,可向苯環引入磺酸基。該反應是個可逆的反應。在酸性水溶液中,磺酸基可脫離,故可用於基團的保護。烷基苯的磺化產物隨溫度變化:高溫時主要得到對位的產物,低溫時主要得到鄰位的產物。
F-C烷基化:條件是無水AlX3等Lewis酸存在的情況下,苯及衍生物可與RX、烯烴、醇發生烷基化反應,向苯環中引入烷基。這是個可逆反應,常生成多元取代物,並且在反應的過程中會發生C正離子的重排,常常得不到需要的產物。該反應當苯環上連線有吸電子基團時不能進行。如:由苯合成甲苯、乙苯、異丙苯。
F-C醯基化:條件同上。苯及衍生物可與RCOX、酸酐等發生反應,將RCO-基團引入苯環上。此反應不會重排,但苯環上連線有吸電子基團時也不能發生。如:苯合成正丙苯、苯乙酮。
親電取代反應活性小結:連線給電子基的苯取代物反應速度大於苯,且連線的給電子基越多,活性越大;相反,連線吸電子基的苯取代物反應速度小於苯,且連線的吸電子基越多,活性越小。
2、加成反應
與H2:在催化劑Pt、Pd、Ni等存在條件下,可與氫氣發生加成反應,最終生成環己烷。與Cl2:在光照條件下,可發生自由基加成反應,最終生成六六六。
3、氧化反應
苯本身難於氧化。但是和苯環相鄰碳上有氫原子的烴的同系物,無論R-的碳鏈長短,則可在高錳酸鉀酸性條件下氧化,一般都生成苯甲酸。而沒有α-H的苯衍生物則難以氧化。該反應用於合成羧酸,或者鑑別。現象:高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。
4、定位效應
兩類定位基鄰、對位定位基,又稱為第一類定位基,包含:所有的給電子基和鹵素。它們使新引入的基團進入到它們的鄰位和對位。給電子基使苯環活化,而X2則使苯環鈍化。
間位定位基,又稱為第二類定位基,包含:除了鹵素以外的所有吸電子基。它們使新引入的基團進入到它們的間位。它們都使苯環鈍化。
二取代苯的定位規則:原有兩取代基定位作用一致,進入共同定位的位置。如間氯甲苯等。原有兩取代基定位作用不一致,有兩種情況:兩取代基屬於同類,則由定位效應強的決定;若兩取代基屬於不同類時,則由第一類定位基決定。
高二化學芳香烴練習題
1.下列關於苯的說法中,正確的是*** ***
A.苯的分子式為C6H6,它不能使KMnO4酸性溶液退色,屬於飽和烴
B.從苯的凱庫勒式*** ***看,苯分子中含有碳碳雙鍵,應屬於烯烴
C.在催化劑作用下,苯與液溴反應生成溴苯,發生了加成反應
D.苯分子為平面正六邊形結構,6個碳原子之間的價鍵完全相同
解析:從苯的分子式C6H6看,其氫原子數遠未達飽和,應屬不飽和烴,而苯不能使KMnO4酸性溶液退色是由於苯分子中的碳碳鍵都相同,是一種介於單鍵與雙鍵之間的獨特的鍵所致;苯的凱庫勒式*** ***並未反映出苯的真實結構,只是由於習慣而沿用,不能由其來認定苯分子中含有雙鍵,因而苯也不屬於烯烴;在催化劑的作用下,苯與液溴反應生成了溴苯,發生的是取代反應而不是加成反應;苯分子為平面正六邊形結構,其分子中6個碳原子之間的價鍵完全相同.
答案:D
2.下列物質一定屬於苯的同系物的是*** ***
解析:分子結構中只有一個苯環,且側鏈均為飽和烴烴基的屬於苯的同系物.
答案:B
3.下列反應不屬於取代反應的是*** ***
A.酯化反應 B.乙烯與溴水的反應
C.苯的硝化反應 D.苯與液溴的反應
解析:乙烯與溴水的反應屬於加成反應,不屬於取代反應.
答案:B
4.下列說法中,正確的是*** ***
A.芳香烴的分子通式是CnH2n-6***n≥6***
B.苯的同系物是分子中僅含有一個苯環的所有烴類物質
C.苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液退色
D.苯和甲苯都能與鹵素單質、硝酸等發生取代反應
解析:芳香烴是分子裡含有一個或多個苯環的烴類化合物,而苯的同系物僅指分子裡只含有一個苯環,苯環的側鏈全部為烷烴基的烴類化合物,其通式為CnH2n-6***n≥6***,A、B項錯誤;苯和甲苯都能與鹵素單質、硝酸等發生取代反應,但甲苯能使KMnO4酸性溶液退色而苯不能使其褪色.
答案:D
5.人們對苯及芳香烴的認識有一個不斷深化的過程,回答下列問題:
***1***由於苯的含碳量與乙炔相同,人們認為它是一種不飽和烴,寫出分子式為C6H6的一種含兩個三鍵且無支鏈的鏈烴的結構簡式________.
***2***已知分子式為C6H6的有機物有多種,其中的兩種為:***Ⅰ*** 、 .
①這兩種結構的區別表現在以下兩方面:
定性方面***即化學性質方面***:***Ⅱ***能________***填字母***,而***Ⅰ***不能.
a.被高錳酸鉀酸性溶液氧化 b.與溴水發生加成反應
c.與溴發生取代反應 d.與氫氣發生加成反應
定量方面***即消耗反應物的量的方面***:1 mol C6H6與H2加成時:***Ⅰ***需要H2________mol,而***Ⅱ***需要H2________mol.
②今發現C6H6還可能有一種如圖所示的立體結構,該結構的二氯代物有________種.
***3***萘也是一種芳香烴,它的分子式是C10H8,請你判斷它的結構簡式可能是________***填字母***.
***4***現代化學認為,萘分子中碳碳鍵是________.
解析:***1***按題中要求寫出一種即可,其中兩個—C≡C—位置可以相鄰,也可以間隔.
***2***①由於Ⅱ中存在雙鍵,故Ⅱ可被KMnO4酸性溶液氧化,也能與溴水發生加成反應,而Ⅰ不能發生上述反應,故應選a、b;由於Ⅰ加氫後形成環己烷***C6H12***,故需3 mol H2,而Ⅱ中有2 mol 雙鍵,故需2 mol H2.
②根據對稱性即可確定二個氯原子的相對位置 ,故二氯代物有3種.
***3***根據分子式可推斷出其結構簡式.
***4***萘中的碳碳鍵應與苯中的碳碳鍵相同.
答案:***1***HC≡C—C≡C—CH2—CH3 ***2***①ab 3 2 ②3 ***3***C ***4***介於單鍵和雙鍵之間獨特的鍵
初學化學基本知識點