有机化学——之八：芳香烃

                                                              第八章       芳   香   烃

     芳香烃：具有芳香性的化合物，分为苯型（含苯环）、非苯型（杂环）。本章只探讨苯型芳香烃。

     一、分类：

          1.单环

          2.多环：

            1).多苯代脂烃：脂肪烃分子中两个或两个以上的氢原子被苯基（C₆H₅—）取代的化合物。

            2).联苯和联多苯：苯环直接互连。

            3).稠环芳香烃：通过相邻两个碳原子互相稠合而成。

     二、结构：通过X线衍射及光谱解析，苯环不是单、双键结构，而是SP²杂化形成的环状共轭体系，从而具有特殊的芳香性。

     三、单环芳香烃的物理性质：一般无色，具芳香气味的液体，由于分子极性小而不溶于水，易溶于有机溶剂，比重0.86~0.9之间。【一般具毒性，注意防护。】

     四、化学性质：其特殊的芳香性集中表现在取代、加成和氧化等反应上。

          1.取代反应：

            1).卤代反应：常见只有氯代和溴代反应，氟性质过于活泼，反应难以控制，碘性质稳定，不易反应。

            2).硝化反应：苯与浓硝酸和浓硫酸混酸作用，最后生成硝基苯（Ar—NO₂）。*注：Ar代表苯基。

            3).磺化反应：苯与浓硫酸加热，或与发烟硫酸反应，最后生成苯磺酸（Ar—SO₃H）。

            苯磺酸酸性较强，犹如硫酸，易溶于水。利用磺基(—SO₃H)或其钠盐(—SO₃Na)水溶性特点，修饰在药物分子上，能增加药物水溶性，增加疗效。此外，芳香族化合物的磺酸可作为有机酸性催化剂。

            4).烷基化反应：无水三氯化铝（或氯化铁、氯化锌、三氟化硼）催化下，以二硫化碳或石油醚为溶剂，苯与卤代烷反应，最后生成烷基苯，此反应在有机合成中应用甚广。

            5).苯环侧链上的取代反应：条件不同结果不同。

            6).定位取代

          2.氧化反应：苯难被氧化，但连有侧链的烃基苯较易被氧化，且不论侧链长短，反应只发生在与苯环相连的第一个碳原子的α活泼氢上，有多少侧链同时被氧化，生成芳香酸，故叔丁苯不发生氧化反应，氧化剂有高锰酸钾或重铬酸钾的硫酸液等。

          3.加成反应：不易加成，但在一定条件下也能加氢或卤素。

     五、应用：

          1.苯：无色液体，熔点5.5℃，沸点80.1℃，具特殊气味，有毒【对造血系统、神经系统等有不良影响。】，不溶于水，易溶于有机溶剂，易燃烧。最初由煤焦油中获得，现由煤的干馏和石油裂解获得。工业上用作原料、溶剂、稀释剂等【如，有的油漆、橡胶、塑料中含苯。】，医药上作溶剂。

          2.甲苯：无色液体，易燃烧，易挥发，主要用以合成硝基甲苯、TNT、苯甲酸、苯甲醛等，甲苯也用作溶剂。

          3.二甲苯：三种异构体混合物为无色液体，易燃烧，易挥发，不溶于水，易溶于有机溶剂，工业上是一种重要的有机合成原料，医学上用于制作组织学、病理学标本的脱醇和脱脂，也用作显微镜头的清拭剂。

          4.汽油：C₄~C₁₂脂肪烃、脂环烃为主，含少量芳香烃（苯、甲苯等）、硫化物，无色或淡黄液体，易挥发和爆燃，气味特殊，其毒性取决于含多少不饱和烃、芳香烃、硫化物和挥发性。【对神经系统、接触到的呼吸系统、消化系统、皮肤黏膜等局部有刺激作用。】

     *注：文中上、下小标及化学键表示法，在编辑和发表过程中存在一定变异，带来不便敬请谅解！