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》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈苯环的亲电取代定位效应12056223马晓芳摘要：含有取代基的苯衍生物，在进行芳香族亲电取代反应时，原有的取代基，对新进入的取代基主要进入位置，存有一定指向性的效应。这种效应称为取代基定位效应。关键词：定位效应、苯环、取代反应、取代基、化合物、试剂、性质正文：一、定位效应的理论解释对芳环上的亲电取代反应来说,芳环上电子云密度高，有利于亲电试剂的进攻。芳环上取代基的电子效应直接影响了芳环上电子云密度，取代基通常通过诱导和共轭效应两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

2、强的电负性，则通过键传递表现为吸电子诱导效应。如原子或原子团的电负性比碳原子小，则表现为给电子的诱导效应.共轭效应是指当取代基上的P(或)轨道和苯环上的P轨道交盖形成更大的共轭体系时，如原子或原子团通过共轭作用使苯环上电子云密度增加，表现为给电子共轭效应，如使苯环电子云密度降低，表现为吸电子共轭效应。取代基往往同时既具有诱导效应，又具有共轭效应。诱导效应的方向和共轭效应的方向可以相同，也可以相反，它们作用的总结果直接与芳环上亲电取代反应的反应活性有关。取代基使芳环上的电子云密度增加的，有利于亲电取代反应，反

3、应活性比苯环大，这类取代基称为致活基团．若取代基使芳环上的电子云密度降低的，则不利于亲电取代反应，反应活性比苯环小，这类取代基称为致钝基团。常见的活化基团有：—0H，一0R，一NH2(NHR，NR2)，一NHC0R，一OC0R，一R等。钝化基团有：一NO2，一CN，-SO3H，一CHO，一C0R，一C00H，一C00R，一CCl3，一C1等。一般而言，直接与芳环相连的原子上带正电荷或具有重键的杂原子基团均属钝化基团。一般来说，邻对位定位基都是推电子的活化基团(卤素除外)，可向苯环供电子使苯环的电子云密度增加

4、有利于亲电取代反应的进行，但邻位和对位的电子云密度比间位增加得多些。卤素因p轨道上的未共电子对能分散13"络合物中碳正离子的正电荷，也属邻、对位定位基团(但属弱钝化基团)。当R为吸电子的钝化基团时，亲电试剂进攻R的间位所生成的中间体a络合物相对比较稳定，其中没有吸电子的R与带正电荷的碳原子直接相连的极限式。所以吸电子取代基(除卤素外)在芳环的亲电取代反应中表现为间位定位基。通常，直接与芳环相连的原子是具有未共用电子对的取代基或烷基时，表现为邻、对位定位基，这些定位基团活化苯环的强弱顺序大体上为：-NR2>-

5、NH2>-OH>-OR>-NHCOR>-OCOR而直接与芳环相连的基团(如—CF3)是由具有较大的电负性，或具重键的杂原子，或带正电荷的原子构成的取代基时，表现为间位定位基，这类定位基团钝化苯环的强弱顺序大体上为：-NO2>-CN>-SO3H>-C=O>-COOH二、取代基定位效应-单取代的苯衍生物的定位效应　①如苯环上的取代基为-NH2（-NHR、-NR2，R为烷基）、-OH、-OCH3(-OC2H5等)、-NHCOCH3、-C6H5、-CH3(-C2H5等)等(按定位效应由强到弱次序排列)时，其亲电取代

6、的反应性较苯高。在取代反应中，此类取代基导致得到大部分为邻位和对位取代的异构体。此类取代基称为有活化作用的邻、对位取代基。 取代基的定位效应是个反应速率问题。上邻、对位反应快而上间位慢,就显示邻、对位定位效应;上间位反应快而上邻、对位慢，就显示间位定位效应。②如苯环上的取代基为-F、-Cl、-Br、-I、-CH2Cl、-CH匉CHNO2等时，则具有这些取代基的苯的亲电取代反应性较苯低，即这些基使苯环钝化。邻位和对位钝化程度较间位小，有利于形成邻位和对位的取代异构体。此类取代基称为有钝化作用的邻、对位取代基。

7、这类取代基的情况比较特殊。如在氯苯中，氯原子是强的吸引电子的取代基，在进行亲电取代反应时，它使苯环正碳离子的电荷更加集中，正碳离子不稳定，对苯环起钝化作用。③如苯环上的取代基为-NO2、-NH3、-NR3、-CF3、-+PR3、-SR2、-SO3H、-SO2R、-COOH、-COOR、-CONH2、-CHO、-COR、-CN等时,则具有这些取代基的苯的亲电取代反应性不如苯，即这些基团使苯环钝化。邻位和对位钝化程度较间位大，在取代反应中，新取代基大多进入间位，形成间位异构体。这类取代基称为有钝化作用的间位取代

8、基。这些取代基都有吸电子作用。例如当三氟甲基取代苯上的氢后，由于三氟甲基的吸电子作用，使连结三氟甲基和苯环的一对电子偏向三氟甲基一边，使苯环正电荷更加集中，造成苯环的钝化。三、取代基定位效应-苯环上有两个取代基的定位效应当一个环上有两个取代基时，其定位指向较复杂，但下列情况仍可作出预测：①新取代基优先进入使两个取代基可以处于相互加强定位作用的位置上。②当两个原有的取代基的定位效应不一致时，第三个取代基进入苯环的位