亲电体的活性 可用于进行芳香亲电取代反应的亲电体 种类繁多,表6-2依据亲电活性将其分为三类 第一类亲电体非常活泼,可与几乎所有的芳 香化合物甚至被强吸电子取代基钝化的那些 衍生物进行反应。第二类亲电体易与苯及被 给电子取代基活化的芳香化合物进行反应, 但对那些被吸电子取代基钝化的衍生物 般不活泼,难于反应;第三类亲电体只能与 那些比苯活泼得多的,特别是具有强给电子 取代基的芳香化合物反应
二 亲电体的活性 ⚫ 可用于进行芳香亲电取代反应的亲电体 种类繁多,表6-2依据亲电活性将其分为三类。 第一类亲电体非常活泼,可与几乎所有的芳 香化合物甚至被强吸电子取代基钝化的那些 衍生物进行反应。第二类亲电体易与苯及被 给电子取代基活化的芳香化合物进行反应, 但对那些被吸电子取代基钝化的衍生物,一 般不活泼,难于反应;第三类亲电体只能与 那些比苯活泼得多的,特别是具有强给电子 取代基的芳香化合物反应
亲电体 形成亲电体的相关试剂 非常活泼的+NO2 2H2SO4+ HNO3 2+MXn(X=Br、Cl XOH HXO+H3O(X=Br、C1) RSO RSO CI+AICI 中等活性的: R3C R3CX+MXn(X=Br、Cl) RCH2 RCOH +H+ RC=CR+H RCH2Ⅹ+MX RC+=O RCOX+M入 H RC=OfH RC=O+H RC+=O R2C=0+MX 低活性的 HC≡N+H HC≡N+RX NO HNO, +H ArN≡N ArNo +hnO+h+
亲 电 体 形 成 亲 电 体 的 相 关 试 剂 非常活泼的 +NO2 +X X+OH2 SO3 RSO2 中等活性的: R3C+ RCH2 + RC+=O H+ R2C=O+H RC+=O 低活性的: HC≡N+H +NO ArN≡N+ 2H2SO4 + HNO3 X2 + MX’n (X = Br、Cl ) HXO + H3 +O (X = Br、Cl ) H2S2O7 RSO2Cl + AlCl3 R3CX + MXn (X = Br、Cl ) R3COH + H+ R2C=CR’2 + H+ RCH2X + MXn RCOX + MXn HX R2C=O + H+ R2C=O + MXn HC≡N + HX HNO2 + H+ ArNH2 + HNO2 + H+
定位效应和反应活性 芳香化合物环上的取代基对亲电取 代反应发生的位置和反应进行的速率都 有一定的影响。前一种影响称为取代基 的定位效应;后一种影响如果使反应进 行得比母体芳香环的反应速度大的称为 致活作用,反之使反应进行得比母体芳 香环的反应速度小的则称致钝作用
三 定位效应和反应活性 ⚫ 芳香化合物环上的取代基对亲电取 代反应发生的位置和反应进行的速率都 有一定的影响。前一种影响称为取代基 的定位效应;后一种影响如果使反应进 行得比母体芳香环的反应速度大的称为 致活作用,反之使反应进行得比母体芳 香环的反应速度小的则称致钝作用
1.邻对位定位基和间位定位基 邻、对位定位基 邻对位定位基主要使反应易于进行(卤素例外),并 使新导入基团进入苯环的邻位或对位。其特点为与苯环 相连的原子外层均有未成对电子或可与苯环大π键发生 σ-π超共轭的基团,根据电子效应可分为以下几类 ①1)表现及+C效应的基团这类基团根据其和 +C效应的相对大小又可分为两类 A)+C>-效应的基团这类基团包括-OR,-OH NR2,这些基团与苯环相连的原子上的未共享电子对 与苯环的π电子共轭,电子云向苯环转移,使苯环特别 是邻、对位的电子云密度增高。但这些原子团又是电负 性较大原子团,有-效应。由化合物的电离常数可知+C 效应>-I效应。因此这类基团对苯环有致活作用,表现 邻、对位定位效应
1.邻对位定位基和间位定位基 ⚫ 邻、对位定位基 ⚫ 邻对位定位基主要使反应易于进行(卤素例外),并 使新导入基团进入苯环的邻位或对位。其特点为与苯环 相连的原子外层均有未成对电子或可与苯环大π键发生 σ-π超共轭的基团,根据电子效应可分为以下几类: (1) 表现-I及+C效应的基团 这类基团根据其-I和 +C效应的相对大小又可分为两类: ⚫ A) +C > -I效应的基团 这类基团包括-OR,-OH, -NR2,这些基团与苯环相连的原子上的未共享电子对 与苯环的π电子共轭,电子云向苯环转移,使苯环特别 是邻、对位的电子云密度增高。但这些原子团又是电负 性较大原子团,有-I效应。由化合物的电离常数可知+C 效应>-I效应。因此这类基团对苯环有致活作用,表现 邻、对位定位效应
(B)表现->+C效应的基团 这类原子团的典型例子为-F,-Cl,-Br 等。这些原子的未共享子对和苯环共轭,电子 云向苯环转移,共轭传递的结果使邻、对位电 子云密度高于间位。但卤素都是电负性很强的 原子,比较苯甲酸和对卤苯甲酸的电离常数, 可以得出卤素的应大于+C效应的结论。即 卤素取代基对苯环有致钝作用,但仍显示邻 对位定位效应。氟苯的活泼性和苯接近,而氯 溴、碘使苯环的活性降低的程度大约相等
(B)表现-I > +C效应的基团 ⚫ 这类原子团的典型例子为 -F,-Cl,-Br,-I 等。这些原子的未共享子对和苯环共轭,电子 云向苯环转移,共轭传递的结果使邻、对位电 子云密度高于间位。但卤素都是电负性很强的 原子,比较苯甲酸和对卤苯甲酸的电离常数, 可以得出卤素的-I效应大于+C效应的结论。即 卤素取代基对苯环有致钝作用,但仍显示邻、 对位定位效应。氟苯的活泼性和苯接近,而氯、 溴、碘使苯环的活性降低的程度大约相等