杏耀黑内幕

    芳族烃或芳烃^[1] （或有时芳烃）^[2]是一个烃与σ键和离域π电子形成一个圆形的碳原子之间。相反，脂族烃缺乏这种离域。在发现确定芳香性的物理机制之前，指定术语“芳香族” ; 因为许多化合物具有甜味或令人愉快的气味，因此这个术语被创造出来。芳香族化合物中六个碳原子的构型称为苯环，在最简单的可能的这种烃，苯之后。芳烃可以是单环（MAH）或多环（PAH）。

一些非苯基化合物称为杂芳烃，遵循Hückel规则（对于单环：当其π电子的数量等于4 n  + 2，其中n  = 0,1,2,3 ......）时，也是称芳香化合物。在这些化合物中，至少一个碳原子被杂原子 氧，氮或硫之一取代。具有芳族性质的非苯化合物的实例是呋喃，具有包含单个氧原子的五元环的杂环化合物，和吡啶，具有包含一个氮原子的六元环的杂环化合物。^[3]

   

苯环模型

苯，C ₆ H ₆是最复杂的芳烃，它是第一个这样命名的芳烃。其结合的性质首先得到了19世纪AugustKekulé的认可。六方循环中的每个碳原子具有四个电子共享。一个进入氢原子，一个进入两个相邻碳中的每一个。这使得一个电子与两个相邻碳原子中的一个共享，从而与一个碳形成双键并且与另一个碳形成单键，这就是为什么苯分子在六边形周围以交替的单键和双键被绘制的原因。

该结构可替代地示出为围绕环内部的圆圈，以显示在离域本身的大小的离域分子轨道中漂浮的六个电子。该描述代表了所有键合顺序为 1.5 的六个碳 - 碳键的等同性质; 通过共振形式解释等效性。电子可视化为漂浮在环的上方和下方，它们产生的电磁场起作用以使环保持平坦。

芳烃的一般性质：

1. 它们显示芳香

2. 碳氢比高

3. 由于碳氢比高，它们以强烈的烟灰黄色火焰燃烧

4. 它们经历亲电取代反应和亲核芳香取代

罗伯特罗宾逊爵士和他的学生詹姆斯阿米特于1925年引入了芳香性的圆圈符号^[4]并于1959年由莫里森和博伊德有机化学教科书推广。对该符号的正确使用进行了辩论; 它用于描述某些出版物中的任何循环π系统，或仅用于在其他出版物中遵循Hückel规则的 π系统。Jensen ^[5]认为，根据罗宾逊的原始提议，圆符号的使用应限于单环6π电子系统。以这种方式，可以将六中心六电子键的圆符号与三中心双电子键的Y符号进行比较。

芳烃合成

由不饱和或部分不饱和的环状前体形成芳烃化合物的反应简称为芳构化。存在许多用于从非芳烃前体有机合成芳烃的实验室方法。许多方法依赖于环加成反应。炔烃三聚反应描述了三个炔烃的[2 + 2 + 2]环化，在Dötz反应中，炔烃，一氧化碳和铬卡宾配合物是反应物。炔烃与吡喃酮或环戊二烯酮反应，排出二氧化碳或一氧化碳也形成芳烃化合物。在Bergman环化中，反应物是烯炔加氢供体。

另一组方法是环己烷和其它脂族环的芳构化：试剂是用于氢化的催化剂，例如铂，钯和镍（反向氢化），醌和元素硫和硒。^[6]

芳烃反应

芳烃是许多有机反应中的反应物。

芳香取代[ 编辑]

在芳族取代中，芳烃环上的一个取代基，通常是氢，被另一个取代基取代。当活性试剂是亲电试剂时，两种主要类型是亲电芳香族取代，当试剂是亲核试剂时，两种主要类型是亲核芳香取代。在自由基 - 亲核芳族取代中，活性试剂是自由基。亲电子芳香取代的一个例子是水杨酸的硝化：^[7]

偶联反应

在偶联反应中，金属催化两个正式基团片段之间的偶联。与芳烃的常见偶联反应导致形成新的碳 - 碳键，例如烷基芳烃，乙烯基芳烃，二烯烃，新的碳 - 氮键（苯胺）或新的碳 - 氧键（芳氧基化合物）。一个例子是全氟苯 的直接芳基化^[8]

加氢

芳烃的氢化产生饱和环。化合物1-萘酚完全还原成十氢化萘 -醇异构体的混合物。^[9]

在氢氧化钠水溶液存在下用阮内镍氢化的化合物间苯二酚形成烯醇化物，其用甲基碘烷基化成 2-甲基-1,3-环己二酮：^[10]

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Cycloadditions 

环加成反应并不常见。在Wagner-Jauregg反应中可以发现芳烃的异常热Diels-Alder反应性。与烯烃的其他光化学环加成反应通过受激准分子发生。

Dearomatization 

在脱芳构化反应中，反应物的芳香性永久丧失。

苯和苯的衍生物

苯衍生物具有连接到中心苯核的一至六个取代基。仅具有一个取代基的苯化合物的实例是带有羟基的苯酚和带有甲基的甲苯。当环上存在多于一个取代基时，它们的空间关系变得重要，其中设计了芳烃取代模式邻位，间位和对位。例如，甲酚存在三种异构体，因为甲基和羟基可以彼此相邻（邻位） ），一个位置彼此移除（元），或两个位置彼此移除（段）。二甲苯除羟基外还具有两个甲基，并且对于该结构，存在6种异构体。

• 代表性的芳烃化合物

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  甲苯

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  乙苯

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  对二甲苯

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  间二甲苯

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  均三甲苯

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  均四甲苯

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  2-苯基己烷

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  联苯

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  苯酚

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  苯胺

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  硝基苯

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  苯甲酸

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  阿司匹林

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  扑热息痛

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  苦味酸

芳烃环具有稳定电荷的能力。这在例如苯酚（C ₆ H ₅ -OH）中可见，其在羟基（OH）处是酸性的，因为该氧（醇盐-O ^-）上的电荷部分地离域进入苯环。

其他单环芳烃

其他单环芳烃包括Cyclotetradecaheptaene或Cyclooctadecanonaene。

多环芳烃

多环芳烃（PAH）是由稠合芳 环组成的芳烃，不含杂原子或带有取代基。^[11] 萘是PAH最简单的例子。多环芳烃存在于石油，煤和焦油沉积物中，并且作为燃料燃烧的副产物（无论是化石燃料还是生物质）产生。作为污染物，它们受到关注，因为一些化合物已被确定为致癌，致突变和致畸。多环芳烃也存在于熟食中。研究表明，例如，在高温烹饪的肉类（例如烧烤或烧烤）和烟熏鱼中发现了高含量的PAH。^{[12] [13] [14]}

它们也存在于星际介质，彗星和陨石中，是作为最早生命形式基础的候选分子。在石墨烯中，PAH图案扩展到大型2D板材。

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最后编辑时间为: 2020-04-17 09:28 Friday