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第6次课 授课时间:2010年3月20日
课程名称 | 有机化学 | 年级 | 2009 | 专业、层次 | 医学本科 | ||||
授课教师 | 职称 | 课型 | 理论大课 | 学时 | 2 | ||||
授课题目(章、节) | 第四章 芳香烃(一) | ||||||||
基本教材及主要参考书 | 《有机化学》第七版 吕以仙主编 人民卫生出版社 55页- 60页 参考书:基础有机化学 邢其毅主编 化学工业出版社 | ||||||||
目的与要求:掌握苯的结构。 掌握苯的同系物的命名。 掌握苯及其同系物的化学性质——亲电取代反应、侧链氧化反应。 了解苯及其同系物的物理性质。 | |||||||||
教学内容与时间安排、教学方法: 1、苯的结构。 15分钟 2、苯的同系物的命名。 20分钟 3、苯及其同系物的物理性质。 5分钟 4、苯及其同系物的化学性质。 35分钟 5、小结。 5分钟 教学方法:CAI 讲授法、练习法。 | |||||||||
教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点: 教学重点:苯的结构。 苯的化学性质—芳香性 教学难点www.med126.com/yaoshi/:苯的结构解释。 苯的亲电取代反应。
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教研室审阅意见: 教研室主任签名: 年 月 日 | |||||||||
基本内容 | 教学手段 | 课堂设计和时间安排 | |
第四章 芳香烃 芳香烃概述 芳香族化合物: 就是指苯及化学性质类似于苯的化合物 芳香烃——具有芳香性的碳氢化合物,是芳香族化合物的母体。 芳香性——就是与不饱和脂肪烃不同的性质(易取代、难氧化、 难加成)。 芳香烃分类: §1 苯及其同系物 一、苯的结构 (一)、苯的凯库勒(Kekülé)结构式 (1)分子中有三个双键,不具有烯烃的性质。 (2)苯的邻位二元取代物应有两种异构体,但实际上只一种。苯分子中不是由三个双键组成,苯是比环己烯更稳定的物质。 (3)苯分子中有三个C = C和三个 C—C ,苯环就不是一个正六边形。但实验证明苯环是一个正六边形,环中的碳碳键长完全相等。 但凯库勒结构式不能说明苯的全部特性,它的主要缺点有: (二)、苯分子结构的现代解释 实验测定的结构特征 ① 6个碳组成一个平面正六边形,6个氢与6 个 碳都 共平面性。 ② 所有键角都是120°。 ③ 碳碳键键长为0. 139nm。 轨道杂化理论解释 ① 苯分子中的6个碳均为sp2杂化。 ② 三个双键通过π-π共轭形成“闭合π大键”。 苯的结构小结: (1)苯是一个正六边形的平面分子,键长、键角平均化; (2)电子云分布在苯环的上方和下方; (3)π电子高度离域,体系的能量降低,苯环很稳定。 二、 苯的同系物的命名 1. 一烃基苯的命名 (1)烷基与苯相连时, 苯作母体,烷基作取代基,称“某苯”。 (2)当苯与烯、炔相连时,苯作取代基,不饱和烃作母体。 (3) 若烃基的碳链复杂或烃链上含有多个苯环时,一般把苯 作取代基,烃作母体。
烷基和芳基的表示方法: 2. 多烃基苯的命名 (1)烷基相同
(2) 烷基不同. 编号:小取代基为1-位,而且取代基位次之和应最小. 取代基在母体前的顺序:按次序规则,优先基团(大 基团)后列出. 三、苯及其同系物的物理性质 四、苯及其同系物的化学性质 苯环是一个稳定的共轭体系,其化学性质与不饱和烃有显著的不同,具有特殊的“芳香性”。 芳香性:难加成;难氧化;易取代。 (一)、亲电取代(electrophilic substisution) 1. 卤代反应(halogenation) 卤素的活性顺序是:F2>Cl2>Br2>I2。 反应历程: (1) 产生亲电试剂: (2) 亲电试剂进攻苯环,形成芳香正碳离子中间体: (3) 移去质子生成芳香取代物: 2. 硝化反应(nitration) 混酸——浓H2SO4与浓HNO3混合 浓硫酸既是催化剂,又是脱水剂。它先于硝酸作用生成亲电试剂硝酰(基)正离子(NO2+)。 反应历程: (1) 产生亲电试剂:
(2) 亲电试剂进攻苯环,形成芳香正碳离子中间体: (3) 移去质子生成芳香取代物: 3. 磺化反应(sulfonation)
磺化反应是可逆反应,苯磺酸与过热水蒸气作用,可发生水解,得到苯。其作用有:增加芳香族化合物的水溶性。 有机合成中作为定位基团。 反应历程: 4. 烷基化反应(alkylation) 此反应称Friedel-Craftes)反应 。在Friedel-Craftes反应中,当碳数较多时,易发生异构化现象。 当芳环上连有硝基、磺酸基等吸电子基团时,不发生Friedel-Craftes反应。 亲电取代历程小结 (1) 产生亲电试剂: (2) 亲电试剂进攻苯环,形成芳香正碳离子中间体: (3) 移去质子生成芳香取代物: (二)、苯环侧链的反应 1. 自由基的取代反应 在较高温度或光照下,烷基苯可与卤素作用,发生侧链上-氢原子被卤素取代反应。 具体历程参见烷烃的卤代反应 2、氧化反应 规律: 只要含有α-H, 不管侧链有多复杂,都氧化成甲酸. 应用:在苯环上引入羧基(-COOH);可定性测得多元烃取代苯支链的位置。 | 讲授 讲授 模型 讲授 练习 自学 讲授 讲授 讲授 | ★-重点 ☆-难点 医学全.在线www.med126.com2分钟
13分钟
★☆苯的环状大π键的形成及特点。
1 20分钟 ★命名规则 注意:o- m- p-及其Ph- Ar- Ben- Tol-等的含义 问题4-1
5分钟 强调有毒性 (第1节课完)―――
化学性质35分钟 ★芳香性—易取代、难加成、难氧化。 ★☆亲电取代反应机制—苯的亲电取代反应及其解释。 自由基取代反应机制 α-H对氧化的决定作用
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小 结 | 1、苯的两种结构表示式。 2、芳香性—易取代、难加成、难氧化。 3、苯的亲电取代机制—正离子中间体的形成。 5分钟
(第2节课完)――――― | ||
复 习 思 考 题 、 作 业 题 | 1、总结苯的亲电取代反应 2、习题4-3、4-9、4-11 | ||
下 次 课 预 习 要 点 | 1、苯环亲电取代的定位效应 2、稠环芳烃的结构和性质。 3、Hukel规则。 | ||
实 施 情 况 及 分 析 | |||