苯环上的取代定位规则
苯环的定位规则概要
二、定位效应的解释
2、间位定位基的定位效应
存在着:
吸电子诱导效应(-I) 吸电子共轭效应(-C)
O N
O
δ
-
δ
-
间位取代基使苯环上电子云密度下降，苯环钝化，亲电试剂难于进攻。 吸电子基团
B
B 的定位能力次序大致为（从强到弱） -NR3， -NO2， -CF3， -CCl3， -CN， -SO3H， -CHO， -COR，-COOH， -CONH2。
药用基础化学/芳香烃
苯环的定位规则
62%
NO2
浓H2SO4
33%
NO2 NO2
5%
NO2
NO2
+ HNO3(发烟)
ห้องสมุดไป่ตู้90℃
+
NO2
+
1%
NO2
6%
93%
第二个取代基进入的位置是受苯环上原有基团的影响，这种 现象称为定位效应。苯环上原有基团称为定位基。
一、定位效应
1、邻对位定位基
-NHCH3 ＞–NH2 ＞– OH ＞– OCH3 ＞–R ＞–X
三、定位效应的应用
1、预测反应产物
（1）两个定位基对于引入第三取代基的定位效应 一致：
三、定位效应的应用
1、预测反应产物
（2）两个定位基对于引入第三取代基的定位效应不一致
a.同类型—定位效应 强的取代基所决定
三、定位效应的应用
1、预测反应产物
（2）两个定位基对于引入第三取代基的定位效应不一致
b.不同类型—由邻 对位定位基决定
2、间位定位基
–N+(CH3)3 ＞–NO2 ＞–SO3H ＞–CHO ＞–COOH
苯环及取代基命名规则
苯环及取代基命名规则一、引言苯环是有机化合物中最简单也是最重要的一种环状结构，由六个碳原子组成，每个碳原子上连接一个氢原子。
苯环及其取代基的命名规则是有机化学中的基础知识之一，对于理解和研究有机化合物的性质和反应机理具有重要意义。
二、苯环的命名苯环的命名遵循以下规则：1. 定位编号：苯环上的碳原子可用1-6的数字进行编号，通常选择取代基的位置最低的数字。
2. 确定主链：苯环被视为一个主链，主链上的碳原子编号为1-6。
3. 确定取代基：苯环上的取代基按字母表顺序命名，每个取代基都要在其编号前注明。
4. 确定取代位置：苯环上的取代位置用数字表示，多个取代基时，编号最小的取代位置应排在前面。
例如，苯环上有一个甲基和一个氯原子取代时，可以命名为1-氯-2-甲基苯。
三、取代基的命名苯环上的取代基命名遵循以下规则：1. 碳链取代基：若取代基是一个碳链，根据链中的碳原子数目进行命名。
例如，甲基、乙基、丙基、丁基分别表示一个碳原子、两个碳原子、三个碳原子、四个碳原子的链。
2. 单原子取代基：若取代基是一个单原子，根据元素的名称进行命名。
例如，氯、溴、碘、氟分别表示氯原子、溴原子、碘原子、氟原子。
3. 双原子取代基：若取代基是一个双原子，根据元素的名称进行命名，并在名称前加上“二氧化”或“硫化”。
例如，氧、硫、氮分别表示氧原子、硫原子、氮原子。
4. 功能基团：若取代基是一个具有特定功能的基团，根据其功能命名。
例如，羟基、氨基、羰基、醇基分别表示羟基、氨基、羰基、醇基。
四、取代基的顺序当苯环上有多个取代基时，需要确定它们的顺序。
取代基的顺序遵循以下规则：1. 优先级：取代基的顺序由其优先级决定，优先级高的排在前面。
碳链取代基的优先级最低，其他取代基的优先级依次升高。
2. 字母表顺序：当取代基的优先级相同时，按字母表顺序进行排列。
例如，苯环上有一个甲基、一个氯原子和一个羟基取代时，可以命名为1-氯-2-甲基-4-羟基苯。
苯环上的定位规则
苯环上的定位规则一、引言苯环是有机化合物中最基本的结构之一，由六个碳原子构成一个六角形的环。
在有机化学中，苯环上的取代基对于化合物的性质和反应具有重要影响。
因此，苯环上的定位规则是有机化学中非常重要的一部分。
二、苯环上的基本结构苯环由六个碳原子组成，每个碳原子都与两个相邻的碳原子相连，并且每个碳原子都与一个氢原子相连。
这样的结构被称为“芳香性”，因为它具有类似于芳香物质（如香料）的气味。
三、苯环上的取代基在苯环上，氢原子可以被其他官能团所取代，这些官能团被称为“取代基”。
常见的取代基包括甲基、乙基、羟基、氨基等。
四、苯环上的定位规则1. 取代位置编号法在苯环上，每个碳原子都可以被视为一个编号点。
按照国际惯例，我们把其中一个碳原子标记为1号点，并按照顺时针方向依次标记2号点到6号点。
当一个取代基出现在苯环上时，我们可以使用“取代位置编号法”来确定它的位置。
具体方法如下：（1）找到取代基所连接的碳原子。
（2）将这个碳原子视为一个编号点。
（3）从这个点开始顺时针方向数第几个碳原子，就把这个取代基标记为“第几号位”。
例如，苯环上有一个甲基取代基连接在2号碳原子上，则我们可以称之为“2-甲基苯”。
2. 位移法位移法是一种简便的定位规则。
当苯环上只有一个取代基时，我们可以直接使用位移法来确定它的位置。
具体方法如下：（1）将苯环中所有氢原子视为等同的。
（2）将取代基视为一个“整体”，并根据其对氢化学位移的影响，判断其在NMR谱图中出现的位置。
例如，苯环上有一个甲基取代基，则它会使相邻氢原子化学位移发生变化，从而在NMR谱图中出现两个不同的峰。
通过测量这些峰的化学位移差值并与标准值进行比较，我们就可以确定甲基所处的位置。
3. 取代效应苯环上不同位置的取代基对化合物的性质和反应有不同的影响，这种影响被称为“取代效应”。
一般来说，取代基对苯环的稳定性、反应活性和化学位移等都有影响。
例如，取代基越多，苯环就越稳定；而取代基的位置也会影响苯环上其他官能团的反应活性。
4.5 苯环上亲电取代反应定位规则解析
且为邻位或对位。
OCH3
OCH3
HNO3
85% 4-硝基-1-萘甲醚
NO2
NHCOCH3 HNO3, CH3COOH
NO2 NHCOCH3
47-49%
N-乙酰基-1-硝基-2-萘胺
原取代基为致钝基，亲电试剂进异环α-位。
NO2
NO2
HNO3 H2SO4
SO3H HNO3 H2SO4
+
NO2 45%
SbF6-
Ph
Ph
mp=221℃
4.10 芳烃的工业来源
1、从煤焦油中分离 2、从石油裂解产物中分离 3、芳构化
4.10.1 从煤焦油中分离:
•轻油<170℃: 苯、甲苯、二甲苯
H3C
CH3
•酚油170-210℃：异丙苯、均四甲苯
H3C
CH3
•萘油210-230℃：萘、甲基萘、二甲基萘等
CH3
CH3
..
H
E
Z E H
Z
Z E H
Z E H
不稳定极限结构
Z
Z
EH Z
EH
EH
不稳定极限结构
Z
Z
H
H
H
E
E
E
进攻邻位
NO2 E
H
NO2
NO2
E+ 进攻对位
EH
进攻间位
NO2
H E
NO2 E H
NO2
NO2 E
H
NO2 E H
极不稳定极限结构
NO2
NO2
EH
EH
EH
极不稳定极限结构
NO2
H E
NO2
H E
苯环上的取代定位规则
苯环上的【2 】代替定位规矩大量试验事实表明,当一些基团处于苯环上时,苯环的亲电代替反响会变得轻易进行,同时指使再进入的基团将衔接在它的邻位或对位.例如,当苯环上已消失一个甲基时(即甲苯),它的卤化.硝化和磺化等反响,反响温度均远低于苯,且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位：甲基的这种感化称为定位效应.在这里甲基是一个邻.对位指向基,具有活化苯环的感化,称为活化基.相似的活化基团还有很多,它们也被称为第一类代替基,并按活化才能由大到小的次序分列如下：-NH2,-NHR,-NR2,-OH>-NHCOR,-OR,>-R,-Ph>-X处于这一次序最末的卤素是个特例.它一方面是邻.对位指向基,另一方面又是使苯环致钝的基团,这是因为卤素的电负性弘远于碳,是以其吸电子效应已超过了本身的供电子才能,这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所下降,因而使亲电试剂的进攻显得不力.此称为钝化感化.还有很多比卤素致钝力更强,并且使再进基团进入间位的代替基,它们被称为间位指导基或第二类代替基,按其致钝才能由大到小的次序分列如下：-NR3+,-NO2,-CF3,-CCl3>-CN,-SO3H,-CH＝O,-COR,-COOH,-COOR 常见的代替基的定位感化见表邻对位定位基间位定位基活化苯环钝化苯环-NR2 -NR2 -NHR-NH2-OH-OCH3 -NHCOR-CH3-C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)2-Ar(-H)(-H)(-H)-CH2Cl-CH2Cl-F-Cl-Br-I-NO2-CN-SO3H-CHO-COCH3-COOH-COOR-CONH2因为代替基的指向和活化或钝化感化,在合成一个指定化合物时,采取哪种路线就必须事先作周全斟酌.如：欲合成下列化合物时,显然b-路线是合理的.假如以苯为原料,欲合成对-硝基苯甲酸(此物资在后面章节将学到)时,则应当先对苯进行甲基化后再进行硝化,最后将甲基氧化：。
苯环的定位规则概要
苯环的定位规则学习目标掌握亲电取代反应的定位规则 了解定位规则的应用一、苯环的定位规则一元取代苯再进行取代反应时，新引进的基团在理论上讲应该进入原有基团的邻位、间位和对位，应该有3种不同的异构体。
但实际情况并不是这样。
例如硝化反应：CH 3HNO 3 （浓） ?+NO 2CH 3+浓H 2SO 420℃～30℃CH 3NO 2+CH 3NO 262% 33% 5%NO 2HNO 3(发烟)+NO 2NO 2+ 浓H 2SO 4NO 22NO 2NO 2+6% 1% 93%可以看出，甲苯的硝化主要生成邻对位产物，而且反应比较容易进行；硝基苯硝化主要生成间位产物，而且反应比较难以进行。
由此可见，第二个取代基进入的位置是受苯环上原有基团的影响，这种现象称为定位效应。
苯环上原有基团称为定位基。
人们根据大量实验事实，总结归纳出下面的定位规律。
1、第二个取代基在苯环上取代的位置由苯环上原有基团的性质决定，与第二个取代基的性质无关。
2、定位基分为两类：邻对位定位基，这一类基团大部分使苯环活化，致使苯环取代反应容易进行，HNO 3（浓） ?+ 浓H SO 55℃～60℃NO 2+H 2O硝基苯故又称致活基团；能支配第二个取代基在苯环上主要取代在它的邻位和对位。
常见的邻对位定位基按定位效应强弱次序排列如下：一NR 2、一NHR 、一NH 2、一OH 、一OR 、一NHCOR 、一R 、一X 间位定位基，这一类基团大部分使苯环钝化，致使苯环取代反应较难进行，故又称致钝基团；能支配第二个取代基在苯环上主要取代在它的间位。
常见的间位定位基按定位效应强弱次序排列如下：3、在苯环上有两个取代基，欲引入第三个取代基时，第三个取代基所进入的位置，取决于苯环上原有两个基团的综合效应。
当苯环上原有两个定位基的定位作用一致时，第三个取代基进入的位置由原有两个取代基共同决定。
例如：3H232当苯环上原有两个定位基的定位作用不一致时，有两种情况：一是两个定位基为同一类时，则第三个取代基进入的位置由定位效应强的取代基决定。
苯环上亲电取代反应的定位规律
HNO3 , H2SO4 30℃ ~60℃
NO2
•磺化 低温（80℃）与浓硫酸生成﹣萘磺酸；高温（165℃）
生成﹣萘磺酸。 ﹣萘磺酸与硫酸共热，也转变为﹣萘磺酸。
+ H 2SO4
80℃ 165℃
SO3H (>95 %)
SO3H (>85 %)
原因：磺酸基体积大，与8位氢原子间距小于其范德华半径之和
•分子式：C10H8；由两个苯环共用两个碳原子并联而成。
•结构：
0.142 0.136
0.1390.140
（ 单 位n:m）
8α 7β
6β 5α
1α 2β
3β 4α
——两个苯环共平面；C—C键长介于C—C单键和C = C双键之间 (碳碳单键154pm长，双键134pm长)；C—C键键长并不完全相同；
，故﹣萘磺酸稳定性小于﹣萘磺酸。
空间作用大（不稳定） H SO3H
空间作用小（稳定） H
SO3H
H
﹣萘磺酸动力学，﹣萘磺酸热力学控制。﹣萘磺酸是重要的
有机合成中间体，可转化为﹣萘酚、 2020/3/11
﹣萘胺等(合成偶氮染料13的
中间体)。
•酰基化(傅﹣克反应)
——概况 萘的酰基化反应产物与温度和溶剂的极性有关。低温和
NO2 还原
氧化
NO2 COOH COOH
2020/3/11
17
（c）还原反应
用金属钠在液氨和乙醇的混合液中还原生成1,4﹣二氢萘。产物中 的一个孤立双键不被还原。
Na , C2H5OH NH3 (液 )
催 化 加 氢 时 ， 可 生 成 1,2,3,4 四 氢 化 萘 （ 又 称 萘 满 ） 或 十 氢 化 萘 （又称萘烷）。
苯环上取代反应的定位规律
AAA
结论：一元取代苯发生取代反应时，反应 是否容易进行，新基团进入环上的哪个位 置，主要取决于苯环上原有的 取代基 的 性质。
第五节 苯环上取代反应的定位规律
一、一元取代苯的定位规律
1.定位基：苯环上原有的取代基。 2. 定位效应： ⑴影响取代反应进行的难易； ⑵决定新基进入苯环的位置。
AAA
3. 定位基的分类：
CH3
COOH
NO2
NH2
AAA
SO3H
2. 两个定位基的定位效应不一致
（1）两个定位基属于同一类
两个同类定位基的定位作用发生矛盾时，一般由定位能力强 的（排在前面的）定位基决定新基进入环
COOH
Cl
AAA
（2）两个定位基不是同一类
两类不同的定位基定位作用发生矛盾时，一般由邻、对位 定位基决定新基团进入环上的位置。
AAA
三、定位规律的应用
1.预测反应的主产物 例1：写出下列化合物发生硝化反应时的主要产物。 （1） OCH3 （2） NO2 （3） CH3
SO3H
AAA
练习：下列化合物进行硝化时，硝基将主要进入苯环的什 么位置？试用箭头标出。
COOH
CH3
OCH3
Cl
Br
NO2
COCH3
Br
CH3
NO2
SO3H
CH3 （少）
NHCOCH3 （少）
NO2
COOH
苯环上的取代反应是离子型反应。由于苯环上电子云密 度较大，与苯环发生取代反应的试剂都是亲电试剂，因 此苯环上的取代反应是亲电取代反应。
AAA
亲电取代反应分成三步进行： 1. 试剂在催化剂的作用下离解成亲电性的正离子（用E＋表示）
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苯环上的取代定位规则
大量实验事实表明，当一些基团处于苯环上时，苯环的亲电取代反应会变得容易进行，同时指使再进入的基团将连接在它的邻位或对位。
例如，当苯环上已存在一个甲基时（即甲苯），它的卤化、硝化和磺化等反应，反应温度均远低于苯，且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位：
Cl
Gil, CH）
NO,
甲基的这种作用称为定位效应。
在这里甲基是一个邻、对位指向基，具有活
化苯环的作用，称为活化基。
类似的活化基团还有许多，它们也被称为第一类取代基，并按活化能力由大到小的顺序排列如下：
O
-NH2，-NHR -N艮，-OH>-NHCO,R-OR,亠°匸« >-R，-Ph>-X
处于这一顺序最末的卤素是个特例。
它一方面是邻、对位指向基，另一方面
又是使苯环致钝的基团，这是由于卤素的电负性远大于碳，因此其吸电子效应已超过了本身的供电子能力，这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所降低，因而使亲电试剂的进攻显得不力。
此称为钝化作用。
还有许多比卤素致钝力更强，而且使再进基团进入间位的取代基，它们被称为间位指示基或第二类取代基，按其致钝能力由大到小的顺序排列如下：-NR3，-NQ, -CF a，-CCl3>-CN, -SQH, -CH= O, -COR -COOH -COOR
常见的取代基的定位作用见表
-NR2(-H)-CN
-NHR-CHCI-SQH
-NH2-CHCI
-OH-F-CHO
-OCH3-Cl-COCH
-NHCOR-Br-COOH
-CH3-I-COOR
-C2H5-CONH
-CH(CH3)2
-C(CH3)2
-Ar
(-H)
由于取代基的指向和活化或钝化作用，在合成一个指定化合物时，采取哪种路线就必须事先作全面考虑。
如：欲合成下列化合物时，显然b-路线是合理的。
如果以苯为原料，欲合成对-硝基苯甲酸（此物质在后面章节将学到）时，则
应该先对苯进行甲基化后再进行硝化，最后将甲基氧化：
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