苯取代基的定位效应

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浅谈苯环的亲电取代定位效应

浅谈苯环的亲电取代定位效应
难进行. 二 、 位 效 应 的 理 论 解 释 定
对芳环上 的亲电取代反应来说 , 环上电子云密度高 , 芳 有 利 于 亲 电试 剂 的进 攻 . 环 上 取 代 基 的 电 子 效 应 直 接 影 响 了 芳 芳 环 上 电子 云 密 度 , 代 基 通 常 通 过 诱 导 效 应 和 共 轭 效 应 两 取 种 方 式 来 影 响芳 环上 的 电 子 云 密 度 . 如 果 直 接 与 芳 环 相 连 的 原 子 或 原 子 团 有 比碳 原 子 更 强 的 电 负性 , 通 过 键 传递 表 现 为 吸 电 子 诱 导 效 应 . 原 子 或 原 则 如 子 团 的 电负 性 比碳 原 子 小 , 表 现 为给 电子 的诱 导 效 应 . 则 共 轭 效 应 是 指 当 取 代 基 上 的 P 或 ) 道 和 苯 环 上 的 P ( 轨
两大类 : ( ) 、 位 定 位 基 , 称 为 O oto 、 ( ga 定 位 基 , 1邻 对 又 (rh ) p p r) 它 使 新 基 主要 进 入它 的 邻 位 和 对 位 ( p 6 ) o-> O . g

般使 苯 环活 化 , 电取 代 反应 易 于进行 , 卤素 等例 外 . 亲 但
浅 谈 苯 环 的亲 电取 代 定 位 效 应
■ 于 富 门
芳 香 族 化 合 物 是 高 考 的 重 点 , 中 苯 环 的 取 代 反 应 比 较 其 常 见 , 文 对 苯 环 的 取 代 反 应 做 } 总 结 与 概 括 , 出 定 位 效 本 j j 给 应 , 对 其的应用进行 了阐述. 并 具 有 亲 电性 的 缺 电 子 的 物 种 如 正 离 子 , 被 极 化 的 双 原 易 子 分 子 如 卤素 X 一 X 一等 称 为 亲 电 试 剂 , 环 上 的 H 被 亲 汁 。 苯 电试剂( 下称 取 代 基 ) 代 的 反 应 称 为 亲 电 取 代 . 环 上 新 导 取 苯

苯环上取代反应的定位规律

苯环上取代反应的定位规律
苯环上取代反应的定位规律
《 第 ➢ 一元取代苯:苯环上有一个氢原子被其他的原子或者基团取代后生成 六 章 的产物。 芳 烃 ➢ 二元取代苯:苯环上有二个氢原子被其他的原子或者基团取代后生成 》
的产物。
➢ 一元取代苯或者二元取代苯再发生取代反应时,反应是按照一定的规律
进行的。


一、一元取代苯的定位规律


CH3
COOH
Cl
OH
OH
NO2
苯环上取代反应的定位规律


2、两个定位的定位效应不一致

章 ➢ (2)两个定位基不是同一类:当两类不同定位基的定位作用发生矛盾

时,一般由邻、对位定位基决定新基团进入环上的位置。


CH3
少量(空间位阻)
NHCOCH3
少量(空间位阻)
NO2
COOH
苯环上取代反应的定位规律

氧负离子
二甲氨基
氨基
羟基
甲氧基

OCH3> NHCOCH3 > R > X > C6H5
甲氧基
乙酰氨基
烷基
卤素
苯基
邻、对位定位基的特点:负离子或与苯环直接相连的原子是饱和的(苯基除外)。 上述邻、对位定位基定位能力依次减弱。一般来说,对苯环活化能力程度较大的基团, 基定位能力较强。
苯环上取代反应的定位规律
苯环上取代反应的定位规律
SO3H
磺基
CONH2
氨基甲酰基
间位定位基的特点:正离子或与苯环直接相连的原子是不饱和的。 上述间位定位基定位能力依次减弱。一般来说,对苯环纯化能力程度较大的基团,基 定位能力较强。
苯环上取代反应的定位规律

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性正文

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性正文

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性一、苯的亲电子取代反应1.简介苯环平面的上下有π电子云①,与σ键②相比,平行重叠的π电子云结合较疏松,因此在反应中苯环可充当一个电子源,与缺电子的亲电试剂③发生反应,类似于烯烃中π键④的性质。

但是苯环中π电子又有别于烯烃,π键共振形成的大π键⑤使苯环具有特殊的稳定性,反应中总是保持苯环的结构。

苯的结构特点决定苯的化学性质,它容易发生亲电子取代反应⑥。

π键σ键电子云2.卤代⑦苯与卤素作用,在三卤化铁(FeX3)的催化下,得到卤代苯,同时放出卤化氢。

(1)与Cl2反应FeCl3+Cl2+HCl反应2FeBr3+ Br2 +HBr(3)与I2反应:碘活性不够,只有与非常活泼的芳香化合物才能发生取代反应。

目前采用氧化剂将碘氧化为碘正离子后直接引入苯环。

HNO3I+I286%)铁屑与卤素反应产生三卤化铁,起到同样的作用。

3Br2+2Fe 2FeBr3苯与氯、溴的取代反应应用十分广泛。

其公认的反应历程是首先缺电子的FeX3与卤素络合,促进卤素之间σ键的极化、异裂。

FeX3+X2X++FeX4-带正电的卤素进攻苯环的π电子。

形成苯碳正离子中间体,类似于烯烃的亲电加成,这一步是速度决定步骤+二卤代烃+X-也可失去质子,恢复苯的骨架。

苯的稳定性起了决定作用,得到取代而不是加成产物。

-H++FeX3+HX3.硝化苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物(称混酸)反应,生成硝基苯。

浓H2SO4+HNO3(浓)(98%)+H2O50℃其反应历程如下:浓硫酸的酸性比硝酸的强,它作为酸提供质子(H+),硝酸作为碱提供氢氧根(OH-),去掉一分子水,产生硝基正离子,硝基正离子具有很强的亲电子性,与苯发生亲电子取代反应。

若采用浓硝酸,则反应速度明显减慢,这是由于浓硝酸中仅存在少量的硝基正离子。

4.磺化不同浓度的硫酸与苯反应的速度不同,浓度越高反应越快。

含三氧化硫的发烟硫酸的反+H2SO4(7%SO3(52%)+H2O磺化反应也是亲电取代反应,通常认为亲电试剂是三氧化硫。

苯环上亲电取代反应的定位规律

苯环上亲电取代反应的定位规律

苯环上亲电取代反应的定位规律苯环上亲电取代反应的定位规律基本概念:定位基:在进行亲电取代反应时,苯环上原有取代基,不仅影响着苯环的取代反应活性,同时决定着第二个取代基进入苯环的位置,即决定取代反应的位置。

原有取代基称做定位基。

一、两类定位基在一元取代苯的亲电取代反应中,新进入的取代基可以取代定位基的邻、间、对位上的氢原子,生成三种异构体。

如果定位基没有影响,生成的产物是三种异构体的混合物,其中邻位取代物40%(2/5)、间位取代物40%(2/5)和对位取代物20%(1/5)。

实际上只有一种或二种主要产物。

例如各种一元取代苯进行硝化反应,得到下表所示的结果:1.第一类定位基对苯环的影响及其定位效应以甲基、氨基和卤素原子为例说明。

甲基在甲苯中,甲基的碳为sp3杂化,苯环碳为sp2杂化,sp2杂化碳的电负性比sp3杂化碳的大,因此,甲基表现出供电子的诱导效应(A)。

另外,甲基C—H σ 键的轨道与苯环的π 轨道形成σ—π 超共轭体系(B)。

供电诱导效应和超共轭效应的结果,苯环上电子密度增加,尤其邻、对位增加得更多。

因此,甲苯进行亲电取代反应比苯容易,而且主要发生在邻、对位上。

亲电试剂E+进攻甲基的邻、间、对位置,形成三种σ 络合物中间体,三种σ 络合物碳正离子的稳定性可用共振杂化体表示:进攻邻位:进攻对位:进攻间位:亲电试剂进攻苯生成的σ 络合物的碳正离子也可以用共振杂化体表示:苯环上亲电取代反应的定位规律显然,共振杂化体Ⅰ和Ⅱ比Ⅲ稳定,因为Ⅰc和Ⅱb的正电荷在有供电基的叔碳上,较分散。

而在Ⅲ中,正电荷都分布在仲碳上,不稳定。

所以甲基是邻对位定位基。

共振杂化体Ⅲ比Ⅳ稳定,虽然在Ⅲ和Ⅳ中的共振极限结构式都是正电荷分布在仲碳上,但甲基有供电性,使Ⅲ的正电荷可以分散在环和甲基上,因此,甲基活化了苯环。

从共轭效应和共振论两种观点分析、考察甲苯的亲电取代反应,都得出甲基是第一类定位基、有活化苯环作用的一致结论。

苯环上的取代定位规则

苯环上的取代定位规则

苯环上的取代定位规则(一)大量实验事实表明,当一些基团处于苯环上时,苯环的亲电取代反应会变得容易进行,同时指使再进入的基团将连接在它的邻位或对位。

例如,当苯环上已存在一个甲基时(即甲苯),它的卤化、硝化和磺化等反应,反应温度均远低于苯,且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位:甲基的这种作用称为定位效应。

在这里甲基是一个邻、对位指向基,具有活化苯环的作用,称为活化基。

类似的活化基团还有许多,它们也被称为第一类取代基,并按活化能力由大到小的顺序排列如下:-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR,>-R,-Ph>-X处于这一顺序最末的卤素是个特例。

它一方面是邻、对位指向基,另一方面又是使苯环致钝的基团,这是由于卤素的电负性远大于碳,因此其吸电子效应已超过了本身的供电子能力,这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所降低,因而使亲电试剂的进攻显得不力。

此称为钝化作用。

还有许多比卤素致钝力更强,而且使再进基团进入间位的取代基,它们被称为间位指示基或第二类取代基,按其致钝能力由大到小的顺序排列如下:-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH=O,-COR,-COOH,-COOR常见的取代基的定位作用见表邻对位定位基间位定位基活化苯环钝化苯环-NR 2 -NR2 -NHR-NH2-OH-OCH3 -NHCOR-CH3-C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)2-Ar(-H)(-H)(-H)-CH2Cl-CH2Cl-F-Cl-Br-I-NO2-CN-SO3H-CHO-COCH3-COOH-COOR-CONH2由于取代基的指向和活化或钝化作用,在合成一个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作全面考虑。

如:欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的。

如果以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后面章节将学到)时,则应该先对苯进行甲基化后再进行硝化,最后将甲基氧化:。

苯环取代基定位效应

苯环取代基定位效应

苯环取代基定位效应苯环取代基定位效应,这可是有机化学里相当有趣的一个事儿呢。

咱就把苯环想象成一个大家庭的院子,这个院子里有好多房间(碳原子)。

当有个外来的取代基要住进来的时候,就像来了个新邻居,它可不是随便找个地方就住下的,而是有一定的规律。

有一些取代基啊,就像是那种特别热情好客、影响力还特别大的邻居。

比如说羟基( -OH),它一旦住进这个苯环大院,就会让周围的房间变得很特别。

它就像个磁场中心一样,会让接下来再要来住的新邻居更倾向于住在它的邻位或者对位。

这就好比在一个小区里,有一家特别热情的人家,他家周围的房子就特别抢手,大家都想挨着他们家。

而像硝基( -NO₂)这样的取代基呢,就有点不一样了。

它住进苯环大院后,会让后来的新邻居更倾向于住在间位。

这就好比是一个有点严肃、让人有点距离感的邻居,他周围的地方大家不太想挨着,反而是隔一个位置的地方更受新来者的欢迎。

那为啥会有这样的定位效应呢?这就和电子云的分布有关系啦。

像羟基这种,它会把自己的电子云拿出来一部分,和苯环的电子云分享,这样就使得邻位和对位的电子云密度变得更大。

新的取代基啊,就像那些喜欢热闹、电子云丰富地方的小粒子,自然就更喜欢往邻位和对位跑啦。

而硝基呢,它会把苯环上的电子云往自己这边拉一点,导致邻位和对位的电子云密度变小,间位相对来说电子云密度就比较大了,新的取代基就倾向于去间位。

这定位效应在有机合成里可太重要了。

就好像是在盖房子的时候,你得先知道哪里的地基好打,哪里适合盖什么样的房子。

如果我们想在苯环上特定的位置引入一个新的基团,就必须要考虑已有的取代基是什么样的,它会让新基团更容易去哪里。

比如说我们想要合成一种药物分子,这个分子的结构里苯环上的基团位置很关键。

如果不按照这个定位效应来,就像是在黑暗里乱撞,很难得到我们想要的东西。

再打个比方,这苯环取代基定位效应就像是下棋。

每个取代基就像棋盘上的棋子,它们各自有着自己的影响力范围,决定了下一个棋子可以放在哪里更合适。

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性正文

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性正文

苯环上的亲电子取代反应及定位效应与反应活性一、苯的亲电子取代反应1.简介苯环平面的上下有π电子云①,与σ键②相比,平行重叠的π电子云结合较疏松,因此在反应中苯环可充当一个电子源,与缺电子的亲电试剂③发生反应,类似于烯烃中π键④的性质。

但是苯环中π电子又有别于烯烃,π键共振形成的大π键⑤使苯环具有特殊的稳定性,反应中总是保持苯环的结构。

苯的结构特点决定苯的化学性质,它容易发生亲电子取代反应⑥。

π键σ键电子云2.卤代⑦苯与卤素作用,在三卤化铁(FeX3)的催化下,得到卤代苯,同时放出卤化氢。

(1)与Cl2反应FeCl3+Cl2+HCl反应2FeBr3+ Br2 +HBr(3)与I2反应:碘活性不够,只有与非常活泼的芳香化合物才能发生取代反应。

目前采用氧化剂将碘氧化为碘正离子后直接引入苯环。

HNO3I+I286%)实际反应中往往加入少量铁屑,铁屑与卤素反应产生三卤化铁,起到同样的作用。

3Br2+2Fe 2FeBr3苯与氯、溴的取代反应应用十分广泛。

其公认的反应历程是首先缺电子的FeX3与卤素络合,促进卤素之间σ键的极化、异裂。

FeX3+X2X++FeX4-π电子。

形成苯碳正离子中间体,类似于烯烃的亲电加成,这一步是速度决定步骤+X+苯的碳正离子中间体既可与卤素负离子结合成二卤代烃+X-也可失去质子,恢复苯的骨架。

苯的稳定性起了决定作用,得到取代而不是加成产物。

-H++HX33.硝化浓H2SO4+HNO3(浓)(98%)+H2O50℃浓硫酸的酸性比硝酸的强,它作为酸提供质子(H+),硝酸作为碱提供氢氧根(OH-),去掉一分子水,产生硝基正离子,硝基正离子具有很强的亲电子性,与苯发生亲电子取代反应。

若采用浓硝酸,则反应速度明显减慢,这是由于浓硝酸中仅存在少量的硝基正离子。

4.磺化不同浓度的硫酸与苯反应的速度不同,浓度越高反应越快。

含三氧化硫的发烟硫酸的反应最快,在常温下即可与苯发生磺化反应,生成苯磺酸。

+H2SO4(7%SO3(52%)+H2O磺化反应也是亲电取代反应,通常认为亲电试剂是三氧化硫。

苯环上取代反应的定位规则

苯环上取代反应的定位规则

苯环上原有的取代基对新导入取代基有影响,这种影响包括反应活性和进入位置两个方面。

通常,苯环上原有的第一取代基称为定位基,从大量实验事实的分析总结中发现,定位基的定位作用遵循一定的规律,这一规律称为苯环上亲电取代反应定位规律(又称定位规则)。

下面分别讨论定位基的类型;定位规则的理论解释;二元取代苯的定位规律;定位规律的应用。

(一)定位基的类型1.邻、对位定位基。

这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子不含不饱和键(芳烃基例外),不带正电荷,且多数具有未共用电子对。

常见的邻、对位定位基及其反应活性(相对苯而言)如下:强致活基团:―NH2(―NHR,―NR2),―OH中致活基团:―OCH3(―OR),―NHCOCH3(-NHCOR)弱致活基团:―ph(―Ar),―CH3(-R)弱致钝基团:―F,―Cl,―Br,―I这类定位基多数使亲电取代反应较苯容易进行,但卤素例外。

2.间位定位基。

这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子一般都含有不饱和键(-CX3例外)或带正电荷。

常见的间位定位基及其定位效应从强到弱顺序如下:―N+H3,―N+R3,―NO2,―CF3,―CCl3,―CN,―SO3H,―COH,―COR,―CO OH,―COOR,―CONH2等。

这类定位基属致钝基团,通常使苯环上亲电取代反应较苯难进行,且排在越前面的定位基,定位效应越强,反应也越难进行。

(二)定位规则的理论解释苯环上的取代反应是亲电取代反应。

因此,从反应活性的角度分析,凡有助于提高苯环上电子云密度的基团,就能使苯环活化,反应活性提高;反之,凡是使环上电子云密度降低的基团,就能使苯环钝化,反应活性降低。

从反应位置的角度分析,当苯环上没有取代基时,环上六个碳原子的电子云密度是均等的;但当苯环上有取代基时,由于取代基的电子效应沿着苯环共轭体系传递。

在环上出现了出现了电子云密度的疏密交替分布现象。

第二个取代基总是进入苯环上电子云密度相对较大的部位,从而使这些碳原子上的取代物占了多数。

44苯环上取代基的定位规律

44苯环上取代基的定位规律

根据大量的试验事实可归纳出一元取代苯亲电取代反应的定位规律如下: 在一元取代苯上要导入新的取代基时, 新取代基进入苯环的位置, 主要由苯 环上原有取代基的性质决定。 苯环上原有的取代基称为定位基。 定位基对新取代 基进入苯环的位置以及对苯环取代反应活性的影响, 称为苯环上的取代定位效应 或定位规律。
Cl + Cl2 FeCl3 △ SO3H
问题讨论 4.6 试以苯为原料合成间硝基氯苯。
H2SO4
Cl
HNO3 H2SO4
Cl NO2 SO3H源自科苑拾贝苯------隐藏在家中的“敌人”
苯,被世界卫生组织定为致癌物质。苯在工业上使用广泛,主要用于合成某些化工原料如苯乙烯 (多聚苯乙烯塑料和合成橡胶) 、酚(酚类树脂) 、环己烷(尼龙) 、苯胺、烷基苯(去污剂) 、氯苯及 某些药品、染料、杀虫剂和塑料产品。苯是一种优良的有机溶剂。近一个世纪以来,人们逐渐认识到 接触苯与骨髓及其他造血器官中毒有关,导致贫血,白细胞减少。上世纪 70 年代以来,许多流行病 学资料都表明接触苯与白血病的发生有明显相关关系。因此,苯作为溶剂已经被取消。 然而,根据法国全国工业环境和危险研究所的一项研究,苯的污染在各处都是室内高于室外,苯 对室内的污染比室外的污染更为严重,它会增加人们患癌症的危险。尽管如此,苯作为极不欢迎的副 产品大量存在于墙面、地面、家具涂层及某些地板蜡、预处理地板等物品中。卧室是住房中苯最偏爱 的地方。厨房可能兼有其他各种以一氧化碳或一氧化氮为主要成份的污染。有专家认为,室内苯的浓 度平均比室外高出三、四倍。据统计,室内每立方米空气中含有 25-30mg 的苯,而室外则只有 5- 6mg,但是,这些浓度都已超标。欧盟主张将室内的苯浓度限制在每立方米空气 2.5mg。为了降低苯 的危害,我们必须努力寻找苯溶剂的替代品。

苯环上的取代定位规则

苯环上的取代定位规则

苯环上的取代定位规则
大量实验事实表明,当一些基团处于苯环上时,苯环的亲电取代反应会变得容易进行,同时指使再进入的基团将连接在它的邻位或对位。

例如,当苯环上已存在一个甲基时(即甲苯),它的卤化、硝化和磺化等反应,反应温度均远低于苯,且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位:
甲基的这种作用称为定位效应。

在这里甲基是一个邻、对位指向基,具有活化苯环的作用,称为活化基。

类似的活化基团还有许多,它们也被称为第一类取代基,并按活化能力由大到小的顺序排列如下:
-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR,>-R,-Ph>-X
处于这一顺序最末的卤素是个特例。

它一方面是邻、对位指向基,另一方面又是使苯环致钝的基团,这是由于卤素的电负性远大于碳,因此其吸电子效应已超过了本身的供电子能力,这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所降低,因而使亲电试剂的进攻显得不力。

此称为钝化作用。

还有许多比卤素致钝力更强,而且使再进基团进入间位的取代基,它们被称为间位指示基或第二类取代基,按其致钝能力由大到小的顺序排列如下:
-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH=O,-COR,-COOH,-COOR 常见的取代基的定位作用见表
由于取代基的指向和活化或钝化作用,在合成一个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作全面考虑。

如:欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的。

如果以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后面章节将学到)时,则应该先对苯进行甲基化后再进行硝化,最后将甲基氧化:。

苯环上亲电取代反应的定位规律

苯环上亲电取代反应的定位规律

苯环上亲电取代反应的定位规律苯环上亲电取代反应的定位规律基本概念:定位基:在进⾏亲电取代反应时,苯环上原有取代基,不仅影响着苯环的取代反应活性,同时决定着第⼆个取代基进⼊苯环的位置,即决定取代反应的位置。

原有取代基称做定位基。

⼀、两类定位基在⼀元取代苯的亲电取代反应中,新进⼊的取代基可以取代定位基的邻、间、对位上的氢原⼦,⽣成三种异构体。

如果定位基没有影响,⽣成的产物是三种异构体的混合物,其中邻位取代物40%(2/5)、间位取代物40%(2/5)和对位取代物20%(1/5)。

实际上只有⼀种或⼆种主要产物。

例如各种⼀元取代苯进⾏硝化反应,得到下表所⽰的结果:排在苯前⾯的取代硝化产物主要是邻位和对位取代物,除卤苯外,其它取代苯硝化速率都⽐苯快;排在苯后⾯取代硝化产物主要是间位取代物,硝化速率⽐苯慢得多。

归纳⼤量实验结果,根据苯环上的取代基(定位基)在亲电取代反应中的定位作⽤,⼀般分为两类:第⼀类定位基⼜称邻对位定位基:—O-,—N(CH3)2,—NH2,—OH,—OCH3,—NHCOCH3,—OCOCH3,—F,—Cl,—Br,—I,—R,—C6H5等。

第⼆类定位基⼜称间位定位基:—N+(CH3)3,—NO2,—CN,—SO3H,—CHO,—COCH3,—COOH,—COOCH3,—CONH2,—N+H3等。

两类定位基的结构特征:第⼀类定位基和苯环直接相连的原⼦上只有单键,且多数有孤对电⼦或是负离⼦;第⼆类定位基和苯环直接相连的原⼦上有重键,且重键的另⼀端是电负性⼤的元素或带正电荷。

两类定位基中每个取代基的定位能⼒不同,其强度次序近似如上列顺序。

苯环上亲电取代反应的定位规律⼆、定位规律的电⼦理论解释在⼀取代苯中,由于取代基的电⼦效应沿着苯环共轭链传递,在环上出现了电⼦云密度较⼤和较⼩的交替分布现象,因⽽环上各位置进⾏亲电取代反应的难易程度不同,出现两种定位作⽤。

也可以从⼀取代苯进⾏亲电取代反应⽣成的中间体σ络合物的相对稳定性的⾓度进⾏考察,当亲电试剂E +进攻⼀取代时,⽣成三苯σ络合物:Z 不同,⽣成的三种σ络合物碳正离⼦的稳定性不同,出现了两种定位作⽤。

苯环上亲电取代反应的定位规律

苯环上亲电取代反应的定位规律

1.两个取代基定位效应一致,进入共同决
定的位置。
2.两个取代基定位效应不一致时,第三个
取代基进入的位置主要由定位能力强的决
定。又分为两种情况:
(1)两个取代基属于同类
(2)两个定位基不同类,邻、对位定位基定
位能力强于间位定位基。
完整ppt课件
CH3
NO2 OH
CH3 NH2
NO2
OH NO2
NO2 COOH
可以看出,间位定位基(除带正电荷的-+NH3外)都是由电负性较 大的原子组成,且含有不饱和键,可以与芳环发生-共轭, 使芳环电子云密度降低。
完整ppt课件
3
二、定位规律的理论解释
亲电取代反应的定位规律可从反应物的电子效应和-络合物的稳 定性两方面去解释。
对苯环来说,环上电子云密度是平均分布。但当引入一个取代基 后,由于取代基的影响(供电子或吸电子),会使苯环上电子云 密度分布发生变化。由于苯环共轭链的传递作用,一般使电子 云密度出现交替分布的现象。结果造成苯环各位置上发生亲电 取代反应的难易程度不同。
OH CO1C0 H3
四、空间效应
空间效应:又称空间阻碍效应或空间位阻效应。是分子中原有基 团对新引入基团产生的一种空间阻碍作用。例如:
CH3 浓H2SO4
CH3
CH3
SO3H
+
室温 100度
32% 13%
SO3H 62%
79%
CH(C 3)2H Cl
NO 2
HO
OH
完整ppt课件
11
五、定位规律在有机合成中的应用
以硝基苯为例:
NO2
由于N、O的电负性大于碳,诱导效应
使芳环上电子云密度降低,用“-I”表示。O

苯环上取代基的定位效应

苯环上取代基的定位效应

苯环上取代基的定位效应
嘿,你知道吗,苯环上取代基的定位效应可真是个神奇的东西啊!这就好像是一场在苯环这个舞台上的精彩表演。

苯环就像是一个中心舞台,而取代基呢,就是舞台上的各种角色。

有的取代基是邻对位定位的,它们就像是那些总是能在最显眼位置闪耀的明星,能引导后续的反应在它们的邻位和对位发生。

这多厉害呀!比如那些给电子基团,它们就大大方方地把电子贡献出来,让反应更容易朝着它们希望的方向进行。

再看看间位定位的取代基,它们就像是舞台上的独特存在,虽然不那么耀眼,但也有着自己的重要性。

它们引导反应在间位发生,就好像是在告诉大家,嘿,这里也有精彩等着你们发现呢!
这定位效应可不是随便说说的,它对有机反应的影响可大了去了。

就好比说,如果没有明确的定位,那反应不就乱套了吗?那可不行!这就像一场没有导演的戏剧,会变得混乱不堪。

你想想看,如果我们不知道这些取代基的定位规则,那在进行有机合成的时候,不就像无头苍蝇一样乱撞吗?那怎么能得到我们想要的产物呢?这定位效应不就是给我们指明了方向吗?
而且啊,通过对苯环上取代基的定位效应的研究,我们能更好地理解有机反应的本质和规律。

这可不是一般的重要啊!这就像是找到了打开有机化学大门的钥匙,让我们能更深入地探索这个神奇的领域。

所以说啊,苯环上取代基的定位效应真的是太有趣、太重要了!我们一定要好好研究它,利用它,让它为我们的有机化学研究和应用带来更多的惊喜和成果!这难道不是一件让人兴奋的事情吗?。

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苯取代基的定位效应
苯取代基的定位效应,指的是苯环上的取代基会对反应发生在苯上的位置产生一定的影响。

一、电子效应
苯环上的取代基会改变苯环的电子密度,这种改变就被称为电子效应。

电子效应可分为两种类型:电子给体效应和电子吸引效应。

1. 电子给体效应
取代基为电子给体时,它的存在会使得苯环上的电子云对它起较为弱的吸引作用,从而导致其周围苯环中的电子云较为密集。

这样,反应发生的位置往往会在给体基团的邻位或对位上。

例如,当苯环上有一个甲基(Me)取代的时候,甲基是一个电子给体,可以加强邻位或对位上的电子密度。

因此,向苯环中加入亲电试剂时,它们会在邻位或对位上进行反应。

2. 电子吸引效应
这是指苯环上的取代基为电子吸引体时,会使得周围的电子云相对稀薄。

在这种情况下,反应发生的位置通常是取代基所在的位置,即在本实例中为对位。

例如,在苯环上含有强电子吸引基硝基(NO2)时,它会强烈吸引邻位和对位上的电子云,从而使得苯环上其他位置的电子云相对稀薄。

因此,亲电试剂会选择在取代基的位置进行反应。

二、立体效应
苯环上的取代基还会影响苯上的反应位置,具体原因是取代基存在时,它们周围的空间有一定的障碍,绕过取代基需要消耗的能量会增加,因此会影响反应进展的位置。

例如,在β-溴苯乙酸甲酯的加成反应中,苯环上存在一个甲基时,它会在邻位和对位上形成立体障碍,使得反应发生在较远的对位上,从而形成β-溴苯乙酸甲酯。

总之,苯取代基的定位效应可以使得我们更加准确地设计和控制反应的位置,从而提高反应效率和成品产率。

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