浅谈苯环的亲电取代定位效应

难进行． 二 、 位 效 应 的 理 论 解 释 定
对芳环上 的亲电取代反应来说 ， 环上电子云密度高 ， 芳 有 利 于 亲 电试 剂 的进 攻 ． 环 上 取 代 基 的 电 子 效 应 直 接 影 响 了 芳 芳 环 上 电子 云 密 度 ， 代 基 通 常 通 过 诱 导 效 应 和 共 轭 效 应 两 取 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 强 的 电 负性 ， 通 过 键 传递 表 现 为 吸 电 子 诱 导 效 应 ． 原 子 或 原 则 如 子 团 的 电负 性 比碳 原 子 小 ， 表 现 为给 电子 的诱 导 效 应 ． 则 共 轭 效 应 是 指 当 取 代 基 上 的 Ｐ 或 ） 道 和 苯 环 上 的 Ｐ （ 轨
两大类 ： （ ） 、 位 定 位 基 ， 称 为 Ｏ ｏｔｏ 、 （ ｇａ 定 位 基 ， １邻 对 又 （ｒｈ ） ｐ ｐ ｒ） 它 使 新 基 主要 进 入它 的 邻 位 和 对 位 （ ｐ ６ ） ｏ－＞ Ｏ ． ｇ
一
般使 苯 环活 化 ， 电取 代 反应 易 于进行 ， 卤素 等例 外 ． 亲 但
浅 谈 苯 环 的亲 电取 代 定 位 效 应
■ 于 富 门
芳 香 族 化 合 物 是 高 考 的 重 点 ， 中 苯 环 的 取 代 反 应 比 较 其 常 见 ， 文 对 苯 环 的 取 代 反 应 做 ｝ 总 结 与 概 括 ， 出 定 位 效 本 ｊ ｊ 给 应 ， 对 其的应用进行 了阐述． 并 具 有 亲 电性 的 缺 电 子 的 物 种 如 正 离 子 ， 被 极 化 的 双 原 易 子 分 子 如 卤素 Ｘ 一 Ｘ 一等 称 为 亲 电 试 剂 ， 环 上 的 Ｈ 被 亲 汁 。 苯 电试剂（ 下称 取 代 基 ） 代 的 反 应 称 为 亲 电 取 代 ． 环 上 新 导 取 苯
得多些．
卤素 因 Ｐ 道 上 的 未 共 电 子 对 能 分 散 １络 合 物 中碳 正 离 轨 ３ ＂ 子 的正 电荷 ， 属 邻 、 位 定位 基 团 （ 属 弱 钝 化 基 团 ） 也 对 但 ．
一
一
当 Ｒ为 吸 电子 的钝 化 基 团 时 ， 电 试 剂 进 攻 Ｒ 的 间 位 所 亲 第 一 类 邻 、 位 定 位 基 ， 要 使 反 应 易 于 进 行 ， 使 新 导 对 主 并 入 基 进 入 苯 环 的邻 位 和 对 位 ．
一
ＮＨ２ （ ＮＨＲ， ２ ，一 ＮＨＣ ＮＲ ） ０Ｒ ，一 Ｏ ０Ｒ ，一 Ｒ 等 ． Ｃ
， ～ Ｓ）Ｈ ， （３
钝 化 基 团 有 ： 一 ＮＯ ， 一 ＣＮ ， 一 Ｎ十
一
Ｃ Ｈ Ｏ ， 一 Ｃ０Ｒ ， 一 Ｃ０ ０ Ｈ ， 一 Ｃ００ Ｒ ， 一 ＣＣｌ ，
一
Ｃ １等 ． 般 而 言， 接 与 芳 环 相 连 的原 子 上 带 正 电荷 或 具 一 直 般 来 说 ， 对 位 定 位 基 都 是 推 电子 的 活化 基 团 （ 素 除 邻 卤
有 重 键 的杂 原 子 基 团 均属 钝 化 基 团 ．
一
外 ）可 向苯 Байду номын сангаас 供 电子 使 苯 环 的 电子 云 密 度 增 加 ， 利 于 亲 ， 有 电 取 代 反 应 的进 行 ， 邻 位 和 对 位 的 电 子 云 密 度 比 间 位 增 加 但
通 常 ， 接 与 芳 环 相 连 的 原 子 是 具 有 未 共 用 电 子 对 的 取 直
代 基 或 烷 基 时 ， 现 为 邻 、 位 定 位 基 ， 些 定 位 基 团 活 化 苯 表 对 这 环 的强 弱顺 序 大 体 上为 ： 而直 接与 芳 环 相 连 的 基 团 （ － ） 由具 有 较 大 的 电 如 ＿Ｃ 是 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 ：
ＯＣＨ３ ｈ０２ １
第 三 类 定 位 基 ， 使 反 应 较 难 进 行 ， 使 新 基 导 入 邻 位 和 既 又
对位．
根 据 原有 取 代 基 对 新 基 的 定 位 作 用 ， 把 定 位 基 归 纳 为 可
作 用 使 苯环 上 电 子 云 密 度 增 加 ， 现 为 给 电 子 共 轭 效 应 ， 使 表 如
苯 环 电子 云 密 度 降 低 ， 现 为 吸 电 子共 轭 效 应 ． 表
生的信息处理 、 移应 用的能力． 迁
一
取 代 基 往往 同 时 既 具 有 诱 导 效 应 ， 具 有 共 轭 效 应 ． 导 又 诱 效 应 的方 向 和共 轭效 应 的 方 向 可 以 相 同 ， 可 以 相 反 ， 们 作 也 它 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
第 二 类 间 位 定 位 基 。 要 使 反 应 难 于 进 行 ， 使 新 导 入 基 主 并
进入苯环 的间位．
中学鸯数理亿． 掌矫版
生 成 的 中 间 体 ａ络 合 物 相 对 比较 稳 定 ， 中 没 有 吸 电 子 的 Ｒ 其 与 带 正 电荷 的碳 原 子 直 接 相 连 的 极 限 式 ． 以吸 电 子 取 代 基 所 （ 卤素外） 除 在芳 环 的 亲 电 取 代 反 应 中表 现 为 间位 定 位 基 ．
、
定 位 基 的 分 类
根 据 原 有 取 代 基 对 苯 环 亲 电取 代 反 应 的 影 响 ， 即新 基 导
人 的 位 置 和反 应 的 难 易 ， 其 分 成 三 类 （ 率 比来 自大 量 的 科 将 速
学实验）见表 １ ， ．
表 １
代基使芳环上 的电子云密度增加的 ， 利 于亲电取代反应 ， 有 反
在 每 年 的 高考 中 也 总 能 见 到 定 位 基 团 应 用 的 影 子 ， 见 于 选 常
择 、 验 、 成 等题 型 中 ． 类 知 识 点 的 考 察 不 拘 泥 于 课 本 ， 实 合 这 以
教 材 中 的 内容 为 自然 生 长 点 ， 大 学 教 材 相 接 轨 ， 合 考 查 学 与 综
（ ） 位 定 位 基 ， 称 为 ｍ（ ｔ ） 位 基 ， 使 新 基 主 要 ２间 又 ｍｅａ 定 它
Ｙ ／ ＼ ｏＨ ＼／ ｃ ｏ
Ｎｏ ２
进 入 它 的 间位 （ ｍ） ４ ） 同 时 使 苯 环 钝 化 ， 电 取 代 反 应 较 ０ ， 亲
作 者 单 位 ： 苏 省 盱眙 中学 江
应 活 性 比苯 环 大 ， 类 取 代 基 称 为 致 活 基 团 ． 取 代 基 使 芳 环 这 若 上 的 电子 云 密 度 降 低 的 ， 不 利 于 亲 电 取 代 反 应 ， 则 反应 活 性 比
苯 环 小 ， 类 取 代 基 称 为致 钝 基 团． 这 常 见 的 活 化 基 团 有 ： 一 ０ ‘ ， ～ ０Ｈ ， 一 ０Ｒ ，
轨 道 交 盖形 成 更 大 的 共 轭 体 系 时 ， 原 子 或 原 子 团 通 过 共 轭 如
入 的 取 代 基 的位 置 主 要 与 原 有 取 代 基 的 性 质 有 关 ， 们 把 原 我
有 的 取 代 基 称 为定 位 基 ， 一性 质称 为 定 位 效 应 ． 中 化 学 中 这 高 有 很 多 有 关 苯 环 上 亲 电 取 代 定 位 效 应 的 例 子 ， 苯 酚 和 液 溴 如 反 应 生 成 ２ ４ ６ 溴 苯 酚 ， ， ，一 甲苯 和 浓 硝 酸 反 应 制 取 ＴＮＴ 等 ；