有机化学 苯的亲电取代定位效应 详细解释一下 学弟在线高手

如题所述

    苯环直接与极性双键相连时,极性双键表现为拉电子,是间位定位基

    苯环直接与含有未成对电子的原子(卤素原子、O、N、S等)相连时,基团变现为推电子(共轭效应),是邻对位定位基,如-NH3、卤素原子、-OR。这里尤其注意,虽然C-X(X是卤素原子)理论上是极性键,X应表现为拉电子,但是这是在苯环中,苯环是一个大π键,卤素原子上的未成对电子将会和这个大π键共轭,所以表现为推电子,所以这是个特例。

    在第1、2点中,你可能会问-NO2也是C直接和N相连,为毛-NO3表现为强吸电子而且是间位定位基?因为-NO2的结构是:一个O和N是双键连接,一个O和N是单键连接,其中双键部分表现为强吸电子性,这和NH2是很不一样的。在-NH2中,N与两个H单键连接后,自己没有达到八隅结构,还有对电子对空着的没事做,所以能和苯环的大π键共轭。

    烷基在苯环上表现为推电子,是邻对位定位基。烷基其实在不同条件可以表现为不同的性,比如烷基和极性键或者双键三键相连时,烷基表现为推电子性;烷基和另一烷基碳相连时有时也会表现为吸电子性。

    综上所述,凡与苯环直接相连的部分具有吸电子性的就是间位定位基,它们钝化了苯环,这种钝化效应在邻对位尤其明显,所以间位相对活泼了;凡与苯环直接相连部分具有孤对电子或具有推电子性的就是邻对位定位基,它们活化了苯环,这种活化效应对邻对位尤其明显,所以邻对位相对活泼了。由于共轭效应,这种情况苯环上受影响最深的总是对位>邻位>间位。

    带正电荷的原子与苯环相连表示为吸电子性,因为由于电场效应苯环上的π电子会倾向于正电荷基团。

    关于推电子性(活化,邻对位定位基)和吸电子性(钝化,间位定位基)的能力排序是:

    ①强烈活化:-NH2  -NHR  -NR2  -OH

    ②中等活化:-NHCOR(因为C=O的吸电子性影响了N上的孤对电子,所以这里的N不像-NH2那样完全倾向于与苯环共轭,这个可以以此类推) -OR(O非金属性比N强,比N难给出电子,这也是可以类推的) -OCOR

    ③弱活化:-R  -Ar (这系列基团是烷基类,烷基类的推电子效应没有N、O高,因为没有孤对电子,而且连接键C-C键无极性,仅靠C-C两边的基团作用,效果没有①②强)

    ④弱钝化:-F  -Cl -Br -I(虽说卤素原子有未成对电子,但他们相对于C来说终究是非金属性更强,C-X还是有一定极性的)

    ⑤钝化:-N(+)R3  -NO2 (硝基的吸电子性很强,甚至于有硝基的苯环都不能发生傅克反应) -CF3(C-F是强极性键,可以理解吧) -CN -SO3H(有两个S=O) -CHO -COR

    -COOH  -COOR -CONR2

    含有⑤定位基的苯环都很难通过傅克反应在苯环上引入基团,因为傅克反应实际上是亲电取代。如果难理解的话,你可以这样想:亲电取代中取代位要趋向或本身就带负电荷,这样亲电基团(带正电)才能和它很好的结合,但是由于⑤类基团的吸电子效应,使取代位趋于正电性,两个带正电的基团有电学排斥,所以不能很好的结合


我看你发了两个问题都是这个方面的,看来是有点难理解,你可以看看王积涛的第三版有机化学上册苯环那一章,关于这个部分写得很棒

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2021-04-20

相似回答