词条 | 芳烃 |
释义 | fangting 芳烃(卷名:化学) aromatic hydrocarbon 分子中含有苯环的一类烃。它们主要来源于石油和煤焦油。最简单和最重要的芳烃是苯及其同系物甲苯、二甲苯、乙苯等;苯乙烯是一种重要的含有不饱和取代基的芳烃。这些化合物都只含有一个苯环,称为单环芳烃。两个或两个以上苯环共有两个相邻的碳原子者,称为稠环芳烃,如萘、蒽、菲等。芳烃还有由两个或两个以上的苯环以单键直接连接而成的,如联苯;又有通过碳链相连的,后者可看作是脂链烃的多苯基取代物,如二苯甲烷。 ![]() 命名 苯的同系物作为苯的烷基取代物命名,例如: ![]() ![]() 结构 苯的分子式为C6H6,它在组成上是一个高度不饱和的化合物。1865年德国化学家F.A.凯库勒提出苯的环状结构式,即含有三个共轭双键的六元环,称为凯库勒式。凯库勒式可以说明苯的多数反应。但根据凯库勒式,苯应有两种邻位二取代物,即苯环上有取代基的两个碳原子以单键或双键相连,但实际上只有一种,为了解决这个问题,1872年凯库勒假定苯环中的双键不是固定的,双键和单键的位置在不停地迅速互变,即结构a和b迅速互变: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 性质 芳烃至少含有 6个碳原子,都是液体或固体。稠环芳烃除茚外都是固体。芳烃不溶于水,能溶于有机溶剂。芳烃具有芳香性,不易起加成反应,易起取代反应,对热和氧化剂比较稳定。苯的羟基化合物呈弱酸性。 生产方法 石油馏分(如石脑油)中的烷烃在催化剂存在下成环去氢,生成芳烃,这是目前工业上生产芳烃的主要方法。芳烃也可从某些含芳烃的石油中提取,如加里曼丹的石油中芳烃的含量很高。煤焦油中芳烃的含量约25%,其中包括许多稠环芳烃。有些芳烃还可用合成法生产。 应用 芳烃特别是单环芳烃是重要的化工原料,液体芳烃还可用作溶剂,油漆、涂料等易溶于芳烃中。 毒性 液体芳烃同皮肤反复接触或长期接触,会因脱水和脱脂而引起皮炎。芳烃蒸气对粘膜的刺激作用大于脂链烃或脂环烃。苯蒸气对造血功能有特殊的损伤作用,动物试验证明,烷基苯没有这种作用。有些稠环芳烃,如1,2-苯并芘有致癌作用。 非苯芳烃 1936年德国物理学家E.休克尔从理论上推测,在一个平面上的环状共轭体系,当π电子数为4n+2时有芳香性,为4n时没有芳香性。以后发现的实验事实与休克尔的推测相符。例如[18]轮烯(轮烯是指大于6个碳原子的环状共轭分子,名前的数字代表环的碳原子数)具有平面结构,π电子数为4×4+2=18,符合4n+2的规律,可起取代反应。薁是一个深蓝色的烃,分子式为C10H8,π电子数为10,是萘的异构体,也能起取代反应。 环辛四烯是π电子数为4n的环状共轭体系,它的8个碳原子不在同一平面上,没有芳香性,具有一般烯烃的性质。环丁二烯分子中π电子数为4,是一个环状烯烃,也没有芳香性,在35K时聚合成二聚体。 |
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