有机化学第6章芳环的反应

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1、第六章芳环的亲电取代亲核取代反应芳环取代基的反应ElectrophilicandNcleophilicSubstitutionsatAromaticRings,ReactionsofSubstituentsofAromaticRings本章主要内容一、苯的亲电取代反应及机制二、取代基对苯环亲电取代反应的影响三、稠环芳烃的亲电取代反应四、芳香杂环的亲电取代反应五、芳环和芳香杂环的亲核取代反应六、芳环取代基的反应——芳香重氮盐的形成及其在合成中的应用一、芳环的亲电取代反应及机制1.Mechanism:Step1:类似烯烃，亲电试剂进攻苯环的pi-键，形成碳正离子

2、Step2:这一步与烯烃不同，不是发生亲核试剂对苯环进行加成，而是脱去一个质子，回复到稳定的芳香性苯环结构，结果发生取代反应。一、芳环的亲电取代反应及机制ActivatedElectrophiles(活化的亲电试剂)—Cationformationbyreactionofanelectrophilewithanaromaticringisaccompaniedbythelossofaromaticstabilization.正离子的形成伴随着芳香性的丧失—Therefore,theelectrophilethatcaneffectaromaticsubsitut

3、ionofbenzenemustbemorereactivethanthoseadditiontoalkenes.因此，与苯环反应的亲电试剂需要更高的反应活性一、芳环的亲电取代反应及机制2.Reactioncoordinatediagrams:一、芳环的亲电取代反应及机制3.Thefivemostcommonelectrophilicaromaticsubstitutionreactionsarethefollowing:一、芳环的亲电取代反应及机制以上几种亲电取代反应仅亲电试剂不同：——Cl-Cl+--AlCl3——Br-Br+--FeBr3——I+(obta

4、inedbyI2+HNO3)——+NO2(obtainedbyHNO3+H2SO4)——+SO3H(fromH2SO4)orSO3——R+(obtainedbyR-Cl+AlCl3)——RC+=O(obtainedbyRCOCl+AlCl3)一、芳环的亲电取代反应及机制(1)Halogenation一、芳环的亲电取代反应及机制(2)Nitration一、芳环的亲电取代反应及机制(3)Sulfonation——reversiblereaction磺化反应是可逆的，存在动力学和热力学控制的竞争一、芳环的亲电取代反应及机制(4)Friedel-CraftsAlkyla

5、tion(傅氏烷基化)Note:Rearrangementmayoccurinalkylation一、芳环的亲电取代反应及机制(4)Friedel-CraftsAlkylation(傅氏烷基化)1010一、芳环的亲电取代反应及机制思考题：如何从苯合成正丁基苯？二、取代基对芳环亲电取代反应的影响Astudyofthechemistryofaromaticcompoundsleadstodeeperunderstandingoftheeffectsofelectronicandstericfactorsonreactivity,whichwillbeofbenefi

6、tinthefurtherstudyofchemistryandbiochemistry.二、取代基对芳环亲电取代反应的影响1.ExperimentalFacts:2.Theeffectofsubstituentsonreactivity①Activatingsubstituents(致活基)——Electron-donatingsubstituents(给电子基)increasethereactivityofthebenzeneringtowardelectrophilicaromaticsubstitution.②Deactivatingsubstituen

7、ts(致钝基)——Electron-withdrawingsubstituents(吸电子基)decreasethereactivityofthebenzeneringtowardelectrophilicaromaticsubstitution.二、取代基对芳环亲电取代反应的影响二、取代基对芳环亲电取代反应的影响2.TheeffectofsubstituentsonreactivityRelativereactivity:二、取代基对芳环亲电取代反应的影响致活基致钝基取决于取代基电子效应对苯环电子云密度影响的大小Stronglyactivatingsubsti

8、tuentsModera