什么原因导致苯的结构具有相对稳定性 苯分子具有什么结构?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-17
苯的六个碳原子间由碳-碳单键和一个大Π键连接,所以比一般的碳-碳单键连接的分子稳定

苯的结构特点,还有苯的同系物的结构特点……详细点,谢谢!~

苯的碳原子两两间形成介于双键和三键间的特殊键,相靠近的三个碳原子形成120°角,所有碳原子都处在一个平面上,六个碳原子形成一个大π键(pai 6 6),有芳香性。所有碳原子化学环境相同。由于C-H单键是σ键,导致所有H原子也处在苯的平面上。基本反应是取代反应。

苯的同系物,是苯上的氢被烃基取代的产物,组成符合CnH2n-6是说明组成要相差一个或若干个CH2原子团,只有满足这两点的一系列烃,才是苯的同系物。 (苯的同系物不包括苯)。烃基取代氢原子,连接到苯上的碳原子与苯上的碳原子形成σ键,这些碳原子也在苯平面上。但是烃基上氢原子与碳是四面体结构,所以并非所有氢原子也在平面上。
苯的同系物一般也具有芳香性。由于烃基取代,烃基的氢原子正电趋向比苯环上的大,发生取代反应往往优先攻击烃基的氢原子或改烃基。单取代的苯同系物,取代基对向的苯上碳原子比较活泼。

基础大概就是这样,进阶的还须查阅专业书籍啊。

苯具有的苯环结构导致它有特殊的芳香性。
苯环是最简单的芳环,由六个碳原子构成一个六元环,每个碳原子接一个基团,苯的6个基团都是氢原子。
但实验表明,苯不能使溴水或酸性KMnO4褪色,这说明苯中没有碳碳双键。进来研究证明,苯环主链上的碳原子之间并不是由以往所认识的单键和双键排列(凯库勒提出),每两个碳原子之间的键均相同,是由一个既非双键也非单键的键连接(叫大π键)。(可理解为平均化的价键,介于单键与双键之间,兼具二者性质,既可以取代,又可以加成)
苯分子里6个碳原子都以sp2杂化方式分别与两个碳原子形成σ键、与一个氢原子形成碳氢σ键。由于碳原子是sp2杂化,所以键角是120°,并且6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。另外苯环上6个碳原子各有一个未参加杂化的2p 轨道,他们垂直于环的平面,相互重叠形成大π键。每个碳碳键的键长相等,其数值介于碳碳单键和碳碳双键之间。由于大π键的存在,使苯的结构稳定,难于发生加成和氧化反应,易于发生取代反应。


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