前位置…第七章…第二节  芳环上的亲电取代反应
 

三.亲电取代反应活性和定位效应

    取代苯在进行亲电取代反应时,取代基的影响虽然有电子效应和空间效应两种,但是电子效应起主导作用。对于邻位取代,在某些情况下,空间效应起着重要作用。

按照多数教材的写法,我们仍把取代基分为三类。

1.邻对位定位基,属于这类定位基的有O-RC6H5,它们表现的电子效应是+I+C,使苯环活化。还有OROHNH2NR2NHCOR等,它们表现的电子效应是-I+C,但+C-I,总的结果也使苯环活化。

2间位定位基,属于这类定位基的有NH3+SR2+PR3+等正离子,它们表现的电子效应是-I,使苯环钝化。还有NO2CNSO3HCHOCORCO2H等,它们表现的电子效应是-I-C,总的结果也使苯环活钝化。

3钝化苯环,邻对位定位基,属于这类定位基的有FClBrI。它们表现的电子效应是-I+C+C-I,总的表现为吸电效应,结果使苯环活钝化,由于共轭效应的作用,卤素起邻对位定位的定位作用

    取代基对苯环亲电取代反应活性的影响以及其定位作用,可用取代基对σ络合物稳定性的影响进行解释。第一类基团是给电子的,它们能够稳定邻对位的σ络合物,对间位的σ络合物不起稳定作用,因此生成邻对位产物的速度比间位的要快,取代产物以邻对位为主。

 吸电子基团,致钝亲电取代反应,取代反应主要发生在间位。

较为稳定

 卤素的吸电子效应,降低了亲电取代反应活性,但它的P-π共轭效应却使邻对位的σ络合物稳定。

    从反应的几率来看,邻位和对位产物之比应位21,但实际结果并不如此,要受许多因素的制约。比如:亲电试剂的活性越大,邻对位的选择性越小,例如甲苯在同样的条件下氯代和溴代,o%m%p%分别是60:<14033:<167。当亲电试剂和苯环上的原有的取代基体积较大时,对位异构体的产物越多,叔丁苯和溴苯磺化,几乎100%的是对位异构体。

 

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