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8芳烃芳
芳香族碳氢化合物简称芳烃,也叫芳香烃。芳香族化合物是苯和化学性质类似于苯的化合物。芳烃按其结构可分为两类:单环芳烃;多环芳烃。单环芳烃:苯、乙烯苯、乙炔苯等多环芳烃:联苯、对三联苯;多苯代脂肪烃(二苯甲烷、三苯甲烷等);稠环烃(萘、蒽、芘等)
§1苯的结构
一、凯库勒(Kekule)式凯库勒(Kekule)1865年凯库勒从苯的分子式出发,根据苯的一元取代物只有一种,说明六个氢原子是等同的事实,提出了苯的环状构造式。
因为碳原子是四价的,故再把它写成
简写为称为:
这个式子虽然可以说明苯分子的组成以及原子间连接的次序,但这个式子仍存在着缺点,它不能说明下列问题第一、既然含有三个双键,为什么苯不起类似烯烃的加成反应?
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第二、根据上式,苯的邻二元取代物应当有两种,然而实际上只有一种。
凯库勒曾用两个式子来表示苯的结构,并且设想这两个式子之间的摆动代表着苯的真实结构:
由此可见,凯库勒式并不能确切地反映苯的真实情况。
二、苯的稳定性氢化热是衡量分子内能大小尺度。氢化热越大分子内能越高,越稳定;氢化热越低,分子内能越低,分子越稳定。
1、
的氢化热为1196kjmol
2、如果苯的构造式用凯库勒式表示的话,苯的氢化热为环己烯氢化热的三倍。1196*33588KJmol3、实际上苯的氢化热是2084KJmol比预计的数值低1504KJmol这是由于苯环中存在共轭体系,π电子高度离域的结果,这部分能量为苯的共轭能或离域能。从上所述,我们可以认识到苯分子具有较低的内能,分子稳定。
三、苯分子结构的价键观点根据现代物理方法(如X射线法,光谱法等)证明了苯分子是一个平面正六边形构型,键角都是120o碳碳键的键长都是01397
m。按照轨道杂化理论,苯分子中六个碳原子都以sp2杂化轨道互相沿对称轴的方向重叠形成六个CCσ键,组成一个正六边形。每个碳原子各以一个sp2杂化轨道分别与氢原子1s轨道沿对称轴方向重叠形成六个CHσ键。由于是sp2
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杂化,所以键角都是120o所有碳原子和氢原子都在同一平面上。每个碳原子还有一个垂直于σ键平面的p轨道,每个p轨道上有一个p电子,六个p轨道组成了大π键。
四、苯的分子轨道模型其中三个成键轨ψ1分子轨道法认为六个p轨道线性组合成六个π分子轨道,ψ2ψ3和三个反键轨道ψ4ψ5ψ6

在这个分子轨道中,有一r
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