有机化学：第七章：芳烃

第七章：芳烃
§ 7-1 苯的结构
§ 7-2 芳烃及其衍生物的命名
§ 7-3 单环芳烃的性质
§ 7-4苯环的亲电取代定位规律
§ 7-5 多环芳烃第七章：芳烃芳烃 ——芳香族碳氢化合物特点
（ 1）碳氢比高
(2) 碳碳键长介于 C—C与 C=C之间
(3) 对于氧化作用有相当大的抗力
(4) 易发生亲电取代反应,不易发生加成反应如：
0.139nm 0.154nm 0.133nm
C— C C = C
如,
C,H = 1,1 C,H = 10,8
最典型的芳香烃 ------苯芳烃苯系芳烃非苯系芳烃单环芳烃多环芳烃联苯和联多苯多苯代脂肪烃稠环芳烃如：
如：
如：
联苯三苯甲烷萘
§ 7-1 苯的结构一、凯库勒式凯库勒（ Kekülé）于 1865年首先提出苯的结构式：
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H 但凯库勒结构式不能说明苯的全部特性，它的主要缺点有：
（ 1）分子中有三个双键，应该具有烯烃的性质。
例如，容易起加成反应与氧化反应，但实验证明在一般情况下苯不易与 Cl2 或 Br2 加成，也不被 KMnO4 所氧化。
（ 3）苯分子中有三个 C = C和三个 C—C 键长应不相同，这样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结构，环中的碳碳键长是完全相等的。
（ 2）苯的邻位二元取代物应有两种异构体，但实际上只有一种。
X
X
X
X
+ H2 + 120 KJ / mol
+ 3 H2 + Q
Q = 3 × 120 = 360 KJ / mol
实验值：苯的氢化热 = 208 KJ / mol
实验值比理论值低（ 360﹣ 208 = 152 KJ / mol ）
（ 4）氢化热不是环己烯的三倍。
说明 苯分子 中不是由三个双键组成，而应该是比环己烯更 稳定 的物质。
苯的结构为：
二、近代物理方法测定苯的结构
（ 2）所有键角都是 120°
（ 1） 6个碳组成一个平面正六边形,6个氢与 6 个 碳都在同一个平面上。（共平面性）
（ 3）碳碳键键长为 0,139nm.
0.139nm
120°
轨道杂化理论苯环所有碳原子都是采用 SP2 杂化,每个碳原子以三个杂化轨道分别与相邻的碳原子和氢原子形成三个 σ键。
每个碳原子的未参与杂化的 P 轨道都垂直于碳环的平面。
相邻的两个 P 轨道彼此从侧面重叠，开成一个封闭的共轭体系，
这个封闭的共轭体称为 大 π键，由于 π电子高度离域，从而使键达到完全平均化。
分子轨道理论苯分子形成 σ键后，其分子中六个碳原子 未参与杂化 的
P 轨道可组成六个 分子轨道 。其中为 π1,π2,π3 为成键轨道,π4,π5,π6 为 反键轨道 。当苯分子处于基态时，六个电子分成三对分别充满了 π1,π2,π3 轨道。使苯的体系能量低，性质比较稳定。
** *
π1
π2 π3
π4 π5
π6*
* *
E
反键轨道成键轨道原子轨道苯的结构小结苯的表示方法：
或
（ 1）苯是一个正六边形的平面分子，键长、键角平均化；
（ 3） π电子高度离域,6个 π电子在基态下都在成键轨道内，故体系的能量降低，而使苯环稳定。
（ 2）电子云分布在苯环的上方和下方；
§ 7-2 芳烃及其衍生物的命名一、芳烃的异构体及命名
1,一烃基苯的命名（无异构体）
（ 2）当苯与烯、炔相连时，习惯上把苯作取代基，不饱和烃作母体。
苯乙烯（或乙烯苯） 苯乙炔
-CH=CH2 -C≡CH
甲苯 异丙苯乙苯
CH3 C2H5 CH(CH3)2
（ 1）把烃基作取代基，苯作母体。
(3) 若烃基的碳链较长或烃链上含有多个苯环时，一般把苯作取 代基，烃作母体。
2,3-二甲基 -1-苯基己烷三苯甲烷
2,二烃基苯
C
H
CH3CH2CH2-CH—CH-CH2
CH3CH3
苄基,PhCH2-
芳基,-Ar
苯基,-Ph,–C6H5
R
CH2-
对二甲苯
P-二甲苯
1,4-二甲苯
H3C- -CH3
间二甲苯
m-二甲苯
1,3-二甲苯
-CH3
CH3
邻二甲苯
O-二甲苯
1,2-二甲苯
CH3
CH3
3,三烃基苯二、苯的衍生物命名
1,-R,-X,-NO2 与苯相连时，苯作母体溴苯 硝基苯甲苯
1,2,3-三甲苯连三甲苯
1,2,4-三甲苯偏三甲苯
1,3,5-三甲苯均三甲苯
-CH3H3C-
CH3
-CH3
CH3
CH3
-CH3H3C-
CH3
Br NO2CH3
2,苯环上有 -OH,-NH2,-SO3H,-CHO,-COOH
时，有专门名称苯酚 苯甲醛苯磺酸苯甲酸苯胺对溴 苯甲酸
P-溴苯甲酸
4-溴苯甲酸间氯苯酚
m-氯苯酚
3-氯苯酚
1
2
3
4
2-氯 -4-硝基苯酚
O-氯 -P-硝基苯酚
1 2
3
4
邻硝基苯胺
O-硝基苯胺
2-硝基苯胺
1
2
OH NH2 COOH SO3H CHO
-Cl
OH NH2
-NO2
COOH
Br
-Cl
OH
NO2
3,有多种官能团时，作母体优先顺序为,（排前作母体，排后作取代基）
4-氨基 -3-羟基苯磺酸
P-氨基 -O-羟基苯磺酸2
1
35
6
4
NH2
-OH
SO3H
-COOH,-SO3H,-COOR,-COX,-CONH2,-CN、
C R
O
,-OH,-NH2-CHO、
§ 7-3 单环芳烃的性质苯和其同系物的芳烃一般都是无色带有香味的液体，
易燃，不溶于水，比水轻 。易溶于有机溶剂，如乙醚、
CCl4,石油醚等 非极性溶剂 。具有一定的 毒性,吸入过量苯蒸气，急性中毒引起神经性头昏，并可发生再生障碍性贫血，急性白血病；慢性中毒造成肝损伤。
物理性质化学性质
1,卤代反应一、亲电取代卤 素,Cl2,Br2
催化剂,Fe,FeX3
Br
Br
+ Br2 +FeBr355~60℃ Br
Br主要副反应：
+ Br2 FeBr355~60℃ + HBr
59~65%
Br
（主）
+ 2Br2 + + 2HBrFe
CH 3 CH3
Br
CH3
Br
+ Br2 hν
CHBr2
Br2 Br2
hν hν
CH 3 CH2Br CBr3
CH2CH3
+ Cl2
Cl-CH-CH3
hν 游离基取代反应历程亲电取代反应历程
2Fe + 3Br2 2 FeBr3
Br2 + FeBr3 Br+ + FeBr4-
+ FeBr4﹣ + HBr + FeBr3
H
Br+
Br
2,硝化反应混酸 ——浓 H2SO4与 浓 HNO3混合
+ HNO3 H2SO4
55~60℃
+ H2O
98%
NO2
+ 2Br+
H
Br+
H
Br
+
（或 ）
α-络合物反应历程
HO-NO2 + HO-SO2-OH H2O-NO2﹢ + HSO4-
+ NO2﹢
H
NO2+ ….,②
NO2
+ H2SO4HNO
2+
+ HSO4- ….,③
+ H2ONO2﹢H2O-NO2
﹢
-H
2O + H2SO4 HSO4H3O +
﹢
硝酰正离子总反应式,HNO3 + 2 H2SO4 NO2 + H3O + 2HSO4 ….,①+ + -
H2SO4+ HNO3
NO2 NO2
NO295℃
+H2SO4+ HNO3
CH3
NO2
CH3
NO2
CH3
30℃
H2SO4+ HNO3
50℃
+NO2
CH3
O2N
NO2
CH3
NO2 H
2SO4+ HNO3
100℃
NO2
NO2
O2N
CH3
2,4,6-三硝基甲苯
（ TNT ）
H2SO4+ HNO3
NO2
NO2O2N100~110℃,5天少量
3,磺化反应浓 HSO4,70~80℃
或 H2SO4·SO3 30~50℃ + H2O
90~95％
SO3H
稀 H+
180℃ + H2SO4
SO3H
CH3
+ H2SO4
CH3
SO3H
+室温
CH3
SO3H
制备意义
CH 3 CH3
Br
解：
+ H2SO4
CH 3 CH 3
SO3H
Br2
Fe
CH 3
SO3H
Br H3O﹢
CH3
Br
△
磺化反应历程
2 H2SO4 SO3 + HSO4ˉ …… ①+ H3O﹢
+
O
S
O
O ….… ②
α-络合物慢 H
SO3+ -
δ -δ +
快
SO3
+ H2SO4 …… ③+ HSO4ˉ
H
SO3+ -
SO3
+ H3O﹢
SO3H
+ H2O …… ④
4,傅瑞德 —克拉夫茨（ Friedel-Crafts）反应
① 烷基化反应 催化剂,AlCl3,FeCl3,BF3等路易斯酸烷基化试剂,卤代烷、烯、醇 等包括烷基化 —— 被 -R 取代酰基化 —— 被 R-C- 取代
O
+ H2C=CH2 AlCl3
微 H﹢
C 2 H 5
+ CH3CH=CH2
CH3-CH-CH3
AlCl3
﹢微 H
C2H5
+ C2H5Br AlCl3 + HBr
76％
傅 -克烷基化反应历程
CH3CH2—Cl
.,+ AlCl
3 C2H5- Cl.,-AlCl3
+ AlCl4﹣ + AlCl3 + HCl
CH2CH3
H
CH2CH3+
+ CH3CH2
H
CH2CH3+
α-络合物
+
+ CH3CH2OH + H2O H2SO4 -CH2CH3
CH3CH2+ + AlCl4ˉ
烷基化反应的特点
a) 大于三个碳原子的直链烷基引入苯环时，常发生烷基的异构化现象。
原因是：
+ CH3CH2CH2Cl +
（主） （次）
AlCl3
CH3CHCH3 CH2CH2CH3
CH3CHCH3﹢+
CH3CHCH3
CH3CH2CH2 重排 CH3CHCH3﹢+
b) 产物的多元烷基化，使反应不易停留在一取代。
c）反应可逆性与歧化
+ C2H5Br
AlCl3
苯过量
1,1
0.3,1
C2H5
C2H5
-C2H5
C2H5 C2H5
C2H5
C2H5
C2H5
-C2H5+ +
C2H5
+
CH3 CH3
CH3
2 AlCl3
310~570℃
e) 苯环上有 -NH2,-NHR,-NR2,等碱性基团时，不反应。
d) 苯环上带有强吸电子基团时（ -NO2,-SO3H,-CN,
CH3-C-,-COOH 等）难反应。
O
+ CH3Br AlCl3 ×
NO2
② 酰基化反应催化剂：无水 AlCl3
R-C-Cl
O
O
R-C
O
R-C
O
酰化剂：
烷基化与酰基化相似之处：
A）反应历程相似
B）催化剂相同
C）苯环上有强吸电子基时 （ -NO2,-SO3H,-CN,
CH3-C-
=O
,-COOH）一般都不能反应
AlCl3
+
乙酰氯 苯乙酮
CH3-C-Cl
O
O
C-CH3
+ AlCl3 + CH3COOH
乙酐 甲基对甲苯基酮
O
CH3 -C
O
CH3 -C
OCH3
O=
CH3
C-CH3
+ CH3CH2C=O
Cl
AlCl3
O
C-CH2CH3
Zn / Hg
HCl
CH2CH2CH3
如：
+ CH3CH2CH2Cl +AlCl3
△
CH3CHCH3 CH2CH2CH3
（ 70%） （ 30%）
酰基化与烷基化不同之处引入＞ C3 烃基时无异构化产物引入＞ C3烃基时主要得到异构化产物容易停留在一元取代物阶段不易停留在一元取代物阶段酰基化反应烷基化反应亲电取代小结反应历程：
第二步：
第一步：
加成 —消除 反应历程
+ E﹢
H
+ E
α-络合物慢
E + H﹢H+ E
E﹢ =,NO2,SO3,R,﹢X﹢ ﹢
O
R—C﹢
快二、加成反应
1,加氢
+ 3 H2 Ni180~250℃
180atm
CH=CH CH2-CH2H2 / Pt
常温常压
2,加氯
+ 3 Cl2 紫外线
―666‖
ClH
ClCl
Cl Cl
Cl
HH
H H
H
三、氧化反应
1,侧链氧化氧化剂,KMnO4,K2Cr2O7 / H﹢
KMnO4
H﹢
-CH3
-CH2CH3
-CH3
CH(CH3)2
-C(CH3)3
×
×
-COOH
-COOH
-COOH
COOH
氧化规律：
①不管支链多长，氧化都得到苯甲酸
②不管有多少支链，氧化都在原支链位置上生成甲酸
③不含 α-H的支链不能氧化 。
应用,
① 在合成上使苯环引入羧基（ -COOH）
② 可定性测得多元烃取代苯支链的位置
2,破环氧化氧化剂,V2O5
2 + 9O2 + 4CO2 + 4H2OV2O5
400~500℃
顺丁烯二酸酐
OCH—CCH—C
O
O
§ 7-4 苯环的亲电取代定位规律一、定位规律
56.5 ％ 3.5％40 ％( O + P = 96.5 ％ )
93.2% 6.4% 0.3%（ O + P = 6.7%）
+
30℃
H2SO4+ HNO3
CH3
NO2
CH3
NO2
CH3
NO2
CH3
+
+90~100 ℃H2SO4+ HNO3
NO2 NO2
NO2
NO2
NO2
NO2
NO2
+
H2SO4+HNO3
55-60℃
NO2
一硝化反应：
KC6H5CH3 / KC6H6 ＞ 1
KC6H5NO2 / KC6H6 ＜ 1
KC6H5Cl / KC6H6 ＜ 1
KC6H6 = 1
-CH3能 活化 苯环
-NO2能 钝化 苯环
-Cl 能 钝 化 苯环苯 苯酚 甲苯 氯苯 硝基苯
C6H6 C6H5OH C6H5CH3 C6H5Cl C6H5NO2
反应速度,1 1000 24.5 0.33 6.20× 10-8
一硝化反应的相对速度
1.定位基在苯环上引入新的取代基时,其进入苯环的位置,主要决定于 原有取代基 的性质。这个 原有的取代基 称为 定位基 。
邻对位定位基 ——属第一类定位基，能 活化苯环
（ O+P > 60%)，为 邻对位 定位基 。
间 位 定 位 基 ——属第二类定位基，能 钝化苯环
（ m > 40%)，为 间位 定位基 。
卤 素 定 位 基 ——如 -X,-CH2X 等，为 钝化基团,
但也是 邻对位 定位基 。
2,定位基类型强活化中等活化弱活化弱钝化强钝化中等钝化钝化苯环活化苯环间定位基
（钝化苯环）
邻对位定位基
－ O-
－ NR2
－ NH2
－ OH
OR
NHCOR
CH3
CH(CH3)2
C(CH3)3
Ar
CH=CH2
(?H)
（?H）
CH2Cl
F
Cl
Br
I
－ NO2
－ CN
－ SO3H
－ CHO
－ COCH3
－ COOH
－ COOR
－ CONH2
－ CH2NO2
－ CX3
－ NH3
－ N(CH3)3﹢
﹢
常见取代基的定位作用
C6H6 C6H5CH3 C6H5NO2
μ= 0D μ= 4.28Dμ= 0.37D
CH3— —NO2 Cl— —NO2
0.37 4.28 1.75 4.28
μ= 0.37 + 4.28 = 4.65D μ= 4.28 － 1.75 = 2.53D
二、定位规律的解释
1,邻对位基的定位效应
① 甲苯
δ- δ -
δ -
C HH
H
量子力 学计 算 电 子云密度 结 果 为,
1
1
1
1
1
1
CH3
1.011
0.999
1.017
0.96
供 电 子 诱导 效 应 (+I) 和 供 电 子共 轭 效 应 (+C)
存在着,
-CH3使 苯环电 子云密度 升高,而 活化 苯环,
为 邻,对位定位基 。
α-络合物：
H
+ E
H—C—H
H
H+
E
H—C—H
H
H
+
E
H—C—H
H
（ Ⅰ ） （ Ⅱ ） （ Ⅲ ）
δ +
δ + δ +
δ +
δ + δ +
δ +δ +
δ +
碳正离子稳定性； （ Ⅰ ）、（ Ⅲ ） ＞ （ Ⅱ ）
动态效应（过度态理论）解释
② 苯酚由于供电子共轭效应 大于 吸电子诱导效应,总的结果羟基对苯环起供电效应,使环上电子云密度 增加 故 活化苯环,为邻对位定位基 。
吸电子诱导效应 (－ I)
供电子共轭效应 (+C)
存在着,
δ-
δ -
δ-
OH：
δ +
δ + δ +
δ +
δ + δ +
δ +δ +
δ +
碳正离子稳定性； （ Ⅰ ）、（ Ⅲ ） ＞ （ Ⅱ ）
α-络合物,H+ E H+
E
H
+
E（ Ⅰ ） （ Ⅱ ） （ Ⅲ ）
OH,OH,OH：
动态效应（过度态理论）解释
2,间位定位基的定位效应间位定位基都是吸电子取代基,
苯环上电子云密度 下降,而苯环钝化,使亲电试剂难进攻，为 间位取代基 。
N
O O
δ -δ -
C N
δ - δ -
C OH
O
δ - δ -
硝基 氰基 羧基存在着,
吸电子诱导效应 (-I)
吸电子共轭效应 (-C)
量子力学计算电子云密度结果为,0.95
0.70
0.79
0.61
NO2
δ +
δ + δ +
δ +
δ + δ +
δ +δ +
δ +
碳正离子稳定性； （ Ⅱ ） ＞ （ Ⅰ ）、（ Ⅲ ）
动态效应（过度态理论）解释
α-络合物：
H
+ E
NO2
H+
E
H
+
E
（ Ⅰ ） （ Ⅱ ） （ Ⅲ ）
NO2 NO2
3,卤素定位效应存在着,
吸电子诱导效应 (－ I)
供电子共轭效应 (+C)
由于卤素的原子半径较大,而共轭不好,故吸电子诱导效应大于供电子共轭效应,总的结果卤素对苯环起吸电子效应,使环上电子云密度 降低,所以是钝化苯环,但仍为 邻对位定位基 。
量子力学计算电子云密度结果为：
Cl
0.957
0.884
0.972
0.90
:Cl
δ - δ -
δ -
δ +
δ + δ +
δ +
δ + δ +
δ +δ +
δ +
碳正离子稳定性； （ Ⅰ ）、（ Ⅲ ） ＞ （ Ⅱ ）
动态效应（过度态理论）解释
α-络合物：
H
+ E
Cl
H+
E
H
+
E
（ Ⅰ ） （ Ⅱ ） （ Ⅲ ）
Cl Cl：,,
4,空 间 效 应理 论 上,邻 位 =2× 对 位实际 上,邻 位 / 对 位 < 2
① 原定位基大小影 响
CH3
OH Cl N H C O C H 3
40%
60%
10%
90%
30%
70%
体 积 大小,NHCOCH3＞ Cl ＞ OH
原定位基体 积,对 位 产 物 。
② 新 导 入取代基大小影 响
ClClCl
0%SO3H
100%SO3H87.2%Br
12.8%
Br
61%Cl
39%
Cl
体 积 大小,SO3H ＞ Br＞ Cl
新 导 入取代基体 积,对 位 产 物 。
三、定位规律的应用适用范围,芳香族 化合物 亲电取代 反应
1,预测反应生成物
① 原取代基只有一个属邻对位定位基 ——新基团进入 邻、对位 为主
（第一类定位基）
属 间 位 定 位 基 ——新基团进入 间位 为主
（第二类定位基）
SO3HOH
② 原取代基有二 个属 同一 类 ——新 进 入的取代基的位置主要受 强的定位基 的支配。
OH ＞ CH3 NH2 ＞ Cl NO2 ＞ SO3H
空 间 位阻
OH
CH3
OH
CH3
Cl
CH3 ON 2
SO3H
CH3
Cl Cl
NHCOCH3
60%
32% 55%
44%
③ 原二 个 取代基不 属 同一 类 ——新 进 入取代基主要由 第一类 （ 邻对 位 ） 取代基 决 定。
OH
NO2
NO2
CH3 Cl
NO2
2,选择合成路线
① 进入基团先后顺序先硝化 后氯代先氯代 后硝化先烷 基 化 后氯代
Cl
NO2
Cl
Cl
NO2
C2H5
② 转换基团时机先氧化 后硝化先硝化 后氧化
CH3
COOH
COOH
NO2
NO2
方法一：
方法二：
例 1：
NO2
CH3 COOH
NO2
NO2
HNO3+H2SO4
NO2
CH3 CH3
NO2
NO2 KMnO4 / H+
COOH
NO2
NO2
KMnO4
H+
NO2
CH3 COOH
NO2
+
HNO3
H2SO4
COOH
NO2
NO2
COOH
NO2
NO2
例 2：
CH3
NH2
Cl
CH3
NH2
解：
H+
CH3
NH2
CH3
NH3+
ClC12
Fe
CH3
NH3+
OH_ Cl
CH3
NH2
一,联苯类 1234
5 6 6' 5'
4'
3'2'
1'
联苯为无色晶体，熔点 71 ℃,沸点 255.9 ℃,不溶于水,对热很稳定，主要用途是制联苯醚。
§ 7-5 多环芳烃联苯醚受热 400℃ 不分解，在工业上作传热介质
+
联苯醚（ 26.5,73.5)
O
4,4′ -二氨基联苯2,2′ -二硝基 -6-羧基联苯
-NH2H2N-
NH2H2N
COOH
1,萘 分子式,C10H8
1
2
3
45
6
7
8 9
10
α
β
β
αα
β
β
α
共平面,sp2杂化、闭合共轭体系
α:1,4,5,8 — 电子云密度 最高
β:2,3,6,7 — 电子云密度 次之
9,10 — 电子云密度 最低二、稠环芳烃
0.1390nm
0.142nm0.136nm
0.142nm
0.141nm
6-甲基 -1-氯萘 5-甲基 -2-萘磺酸
α-硝基萘 （ 1-硝基萘） β-萘磺酸 （ 2-萘磺酸）
Cl
CH3
CH3
SO3H
NO2
SO3H
性质与用途,萘为白色片状晶体，熔点 80℃,沸点 218℃,
易升华；具有特殊气味，有灭菌性，常用卫生球即是粗萘。
① 氧化反应
② 加成反应
Na,C2H5OH Na,异戊醇二氢化萘 四氢化萘
H2,Ni,200℃
压力十氢化萘邻苯二甲酸酐（俗称苯酐）
+ 9 O2 385℃V2O5 + 4 CO2 + 4 H2O
C
O
O
C
O
=
=
α－位,比苯快 750倍
β－位,比苯快 50倍
③ 取化反应 Br
+ HBr+ Br2
95% 5%
NO2
常温 +
NO2HNO3
速度控制产物平衡控制产物
96%
80%
165℃+ H2SO4
+ H2O
+ H2O
SO3H
SO3H
④ 萘环上的取代规律范围,亲电取代反应萘环上原有 第一类取代基 ——主要发生,同环反应,
强邻对位基萘环上原有 第二类取代基 ——主要发生,异环取代,
NO2
OH
CH3
CH3
如：
NO2
HNO3
（ 80%）
OH OH
（ 13%）
+
（ 45%）
HNO3 + H2SO4
NO2 NO2O2N NO2
NO2
2.蒽 分子式,C14H10
7
6
1
2
10
98
5 4
3β
α
α
α
α
β
β
β
γ
γ
共轭闭合共轭体系,有芳香性，但不饱和性比萘更显著
α,1,4,5,8—电子云密度 次之
β,2,3,6,7—电子云密度 最低
γ,9,10—电子云密度 最高蒽具有蓝色荧光的晶体，熔点 216℃ ；可发生双烯合成反应。
② 加成反应
① 狄尔斯 —阿德尔反应主要化学反应
9.10-二氢 -9.10-二溴蒽
+ Br2
H Br
H Br
9.10-二氢蒽
+ H2 Pd / C
H H
H H
C
+
CH
CH O
C
O
O
③ 氧化反应
1
2
3
4
5
6
7
8 9
1 0
3,菲 分子式,C14H10
9.10—位电子云密度 最高
9.10-蒽醌
H2SO4
K2Cr2O7
O
O
4,其他稠环烃熔点：
沸点：
致癌烃多为蒽和菲的衍生物，最初在从事煤焦油工作人员中发现，皮肤较易生癌，后来于煤焦油中提出致癌物质，
并合成了其中所含的致癌烃。
现已知的致癌芳烃大体可分两类,1,2-苯并蒽的衍生物
3,4-苯并菲的衍生物
CH3
CH3 CH2H2C
CH3
2-甲基 -3,4-苯并菲 1,2,3,4-四苯并菲
10-甲基 -1,2-苯并蒽 6-甲基 -1,2-苯并 -5,10-次乙基蒽
§ 7-4 非苯系芳烃与休克尔规则苯系芳烃的特点：
◆ 分子共平面性
◆ 键长趋于平均化
◆ 有共轭能（即 离域能 ）
◆ 化学活性 ——易发生亲电取代，难发生加成发应。
◆ π电子数 = 4n + 2 （ n = 0,1,2,3…… ）
1,环丁二烯与环辛四烯
SP2杂化 不是平面分子
(不稳定）
一、芳香性二,休克尔规则
2,体克尔规则含义,凡有 4n+2 个 π电子的 共平面环状闭合共轭体系，将具有芳香性。
有 6个 π电子,符合 4n+2 （ n =1 ）
规则,具有芳香性 。
有 8个 π电子，不符合 4 n+2规则,不具有芳香性 。
有 4 个 π电子，不符合 4n+2规则，
不具芳香性 。
有 10个 π电子，符合 4n+2 （ n =2）
规则,具有芳香性 。
例：
环辛四烯环丁二烯萘苯蒽 有 14个 π电子，符合 4n+2 （ n =3 ）规则,具有芳香性 。
1,环戊二烯负离子
π电子数 = 4+2=6个，符合 4n+2规则,具有芳香性。
三、非苯芳烃
CH2
2Na H2
C
H
Na+-
CH
2.环辛四烯双负离子
+ 2 k
四氢呋喃非共平面 正八边形
π电子 = 8+2=10,符合 4n+2规则,具有芳香性。
3,环庚三烯正离子
π电子数 =7-1=6，符合 4n+2规则,具有芳香性。
π电子数 = 6 + 4 =10，符合 4n+2规则,具有芳香性。
4.
H
NCS
-NCS + +
SP3杂化非共平面
SP2杂化共平面具有交替单双键的单环多烯，叫轮烯分子式,CnHn n≥10
判断芳香性规则：
● 共平面闭合共轭体系
● π电子数符合 4n+2
四、大环芳香体系 ——轮烯
① 共平面性或接近于平面，平面扭转不大于 0.1nm
② 处于轮内的氢原子之间没或很小有空间排斥作用
③ π电子数具符合 4n+2休克尔规则,
判断轮烯芳香性三个条件存在斥力 存在斥力无芳香性 无芳香性环内氢不存在斥力,具有芳香性环十八碳九烯 ------- [18] 轮烯的结构式为：
[18] 轮烯
[10] 轮烯 [14] 轮烯
+ H2 + 120 KJ / mol
+ 3 H2 + Q
Q = 3 × 120 = 360 KJ / mol
实验值：苯的氢化热 = 208 KJ / mol
实验值比理论值低（ 360﹣ 208 = 152 KJ / mol ）
共轭能（即离域能）,152 KJ / mol