物理性质:
苯及其同系物一般为无色液体,相对密度小于1,但比相对分子质量相近的烷烃和烯烃的相对密度大。不溶于水,可溶于有机溶剂。单环芳烃具有特殊气味,有毒
化学反应:
1.苯环上的亲电取代:
① 卤代: 在三卤化铁等催化剂作用下,苯与卤素作用生成卤(代)苯,此反应称为卤代反应。卤苯继续卤化,比苯难,邻对位产物为主。烷基苯卤化,比苯易,邻对位产物为主。
②硝化:苯与浓硝酸:浓硫酸(1:2)混合液反应,生成硝基苯。(只用浓硝酸,不用浓硫酸,反应速度将慢很多)硝基苯继续硝化,比苯难,间位产物为主。烷基苯硝化,比苯易,邻对位产物为主。
③ 磺化:苯与浓硫酸或发烟硫酸共热,苯环上氢原子被磺酸基取代,成苯磺酸。可逆,加酸可水解苯磺酸。若要引入第二个磺酸基,比苯难。
④傅-克烷基化:可逆。苯和卤代烷在无水AlCl3催化剂条件下反应,生成烷基苯。容易进一步烷基化。苯环上已有吸电子基则不反应。
⑤ 傅氏酰基化:不可逆。苯环上已有吸电子基不反应。苯和酰卤在无水AlCl3催化剂条件下反应,生成酮。酰基化试剂活性:酰卤 > 酸酐 > 酸
2.氧化反应:
苯环高温催化剂下开环生成顺丁烯二酸酐。
烷基被氧化成羧酸,而且不论烷基的碳链长短,一般都氧化成苯甲酸。
与苯相连的碳上没有氢原子,则侧链不能被氧化成羧酸。
3.加成反应:加氢:环己烷。加卤素:含有6个碳原子6个氢原子6个氯原子的六氯化苯(六氯环己烷)
4.侧链卤代反应:可见光照射或加热。苯环上连有比甲基大的侧链时,卤代反应一般发生在a-碳原子上。属于自由基型取代反应。
5.苯环亲电取代反应历程:
① 亲电试剂E+进攻苯环,和苯环上的π电子形成π络合物
② E+从π络合物中获得两个电子,与苯环的一个碳原子形成
σ键,生成σ络合物(失去苯环结构能量高)
③络合物迅速失去一个H+,恢复苯环结构,形成取代物
6.苯环上亲电取代反应的定位规律:
在苯环上引入第二个取代基时,第二个取代基进入苯环的位置和难易程度主要决定于原有取代基(定位基)的性质。
分为:第一类定位基(邻对位定位基),反应速度>苯,比苯更易发生亲电取代反应。
第二类定位基(间位定位基),一般使苯环钝化,反应速度比苯慢。这类定位基在与苯环直接相连的原子上一般具有重键或带正电荷,具有吸电子效应。
二取代苯亲电取代的定位规则
苯环上已有两个取代基时,第三个取代基进入的位置,由原有的两个取代基决定
原有两个取代基定位效应一致时,仍由上述定位规则决定
两个取代基定位效应不一致时:
两取代基同类,由定位效应强者决定;定位效应强弱相差较小,得混合物
两取代基不同类,由第一类定位基决定