苯环定位规则
苯环定位规律
2）没有电荷分离的贡献的大
_
O H3C C H H3C
O C + H
3）电子集中在电负性较大原子的贡献大；
_ _
O C H H2C
O C H
H2C
4）等价共振的贡献大 二、苯环的共振式
等价共振
7.1 苯的结构 7.1.1 苯的凯库勒式 一、1865年凯库勒提出苯环的结构苯环为环己三烯结构 成功：苯环的单取代物只有一种，二取代有两种
B B B A A A A
缺点：1、不起类似烯烃的加成反应； 2、邻位二取代只有一种不能完整解释。
A A A A
二、苯环的结构
sp2
66
三、苯环的正确表示方法 1、苯环结构的正确表示方法
H3C ON+ O H3C O N+ OH3C O N+ O
2）原子核的位置不能改变，只能是电子排布有所变动
H+ C H2C CH CH2+
+
H2C
CH CH2
H2C
CH2
3）所有极限式中，未共用电子对的数目要相等；
H2C CH CH2. CH2. CH CH2 . CH2 . CH . CH2
3、不同经典结构式中共振杂化体的贡献大小不同 1）共振键数目多的贡献大；
H (CH3)3CCl AlCl3 (CH3)3C+ + C(CH3)3 _ H+ C(CH3)3
4、重排反应和可逆反应
CH2CH2CH2CH3 + CH3CH2CH2CH2Br AlCl3 + CH3 CH CH2CH3
苯环定位规律
2）没有电荷分离的贡献的大
_
O H3C C H H3C
O C + H
3）电子集中在电负性较大原子的贡献大；
_ _
O C H H2C
O C H
H2C
4）等价共振的贡献大 二、苯环的共振式
等价共振
第七章 芳烃
重点掌握苯同系物的同分异构、芳烃的亲电取代反应及历程； 重点掌握苯环定位规律、解释和应用； 重点掌握休克尔规律及其应用；
掌握芳香烃的其他性质；
掌握其他芳香化合物的命名和多环芳烃的命名和性质； 了解苯的结构和苯的物理性质。 苯同系物的同分异构、芳烃的亲电取代反应，苯环定位规律、 解释和应用休克尔规律及其应用。
2，3-二甲基-1-苯基-1-己烯 4、几个重要的取代基 Ph- 或 C6H5- 苯基，PhCH2-或 Bz-苄基
二、芳烃衍生物的命名
1、某些基团只能做取代基
Cl NO2 Cl NO2 NO2
NO2
CH3
2，4-二硝基氯苯 4-氯-3-硝基甲苯 硝基苯 2、当取代基为-NH2，-OH，-CHO，-COOH，-SO3H时通常做一 类化合物处理，依次为苯胺，苯酚，苯甲醛，
CH3 C2H5 CH(CH3)2
甲苯
乙苯
CH3
异丙苯
CH3
CH3 CH3 CH3 CH3
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
2、含有双键和叁键
R < CH2=CH
CH CH2
<
Ph
Ph C
<
CH
HC
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。
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）。
苯环上的取代定位规则
苯环上的取代定位规则（一）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：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：-NH2，-NHR，-NR2，-OH>-NHCOR，-OR，>-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+，-NO2，-CF3，-CCl3>-CN，-SO3H，-CH＝O，-COR，-COOH，-COOR常见的取代基的定位作用见表邻对位定位基间位定位基活化苯环钝化苯环-NR 2 -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：。
苯环的定位规则概要
苯环的定位规则
62%
33%
5%
NO2
+ HN
NO2 +
NO2
+
NO2
6%
1%
NO2 NO2
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
b.不同类型—由邻 对位定位基决定
谢
制作人：
谢
石云
2、间位定位基
–N+(CH3)3 ＞–NO2 ＞–SO3H ＞–CHO ＞–COOH
二、定位效应的解释
H
1、邻对位基的定位效应
--CH3使苯环电子云密度升高，而 活化苯环， 为邻、对位定位基。
HCH
δ
δ-
δ-
A
A 的定位能力次序大致为（从强到弱）
-O ， -NR2， -NHR， -NH2， -OH， -OR， -NHCOR -OCOR， -R， -CH3 ， -X
给电子基团
二、定位效应的解释
2、间位定位基的定位效应
O
O
N
存在着:
吸电子诱导效应(-I) 吸电子共轭效应(-C)
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。
三、定位效应的应用
1、预测反应产物
苯环上取代基的定位规则
1 苯环上取代基的定位规则
1． 什么是苯环上取代基的定位规则？
苯环上原有取代基对新引入基团的位置及反应难易程度的影响，所具有的规律称为苯环上取代基的定位规则。
原有的取代基叫做定位基。
2。
定位基分为哪几类？
第一类：邻、对位定位基，若苯环上已带有这类基团，使苯环活化（卤素除外），使亲电取代反应容易进行，再取代时，第二个取代基主要进入它的邻位和对位。
常见的基团有：
-NR 2 ，-NHR ，-NH 2 ，-OH ，-NHCOR ，-OR ，-OCOR ，-R ，-Ar , -X
第二类：间位定位基，若苯环上已带有这类基团，使苯环钝化，使亲电取代反应较难进行，再取代时，第二个取代基主要进入它的间位。
常见的基团有：
-NR 3 ，-NO 2 ，-CN ，-SO 3H ，-CHO ，-COR ，-COOH ，-COOR
注：
2． 定位规则有什么用途？
苯环上取代基的定位规则可以解释取代苯进行亲电取代反应的难易，预测反应的主要产物，进而选择合理的合成路线。
例如，由甲苯合成间硝基苯甲酸，应采取先氧化后硝化的步骤，因为甲基氧化为羧基后再硝化，才能使硝基进入间位。
如果由甲苯制备邻位或对位硝基苯甲酸，则应先硝化后氧化，才能把硝基引入邻、对位。
+
KMnO
4 浓HNO 3/ H 2SO 4
2。
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苯环上原有的取代基对新导入取代基有影响，这种影响包括反应活性和进入位置两个方面。
通常，苯环上原有的第一取代基称为定位基，从大量实验事实的分析总结中发现，定位基的定位作用遵循一定的规律，这一规律称为苯环上亲电取代反应定位规律（又称定位规则）。
下面分别讨论定位基的类型；定位规则的理论解释；二元取代苯的定位规律；定位规律的应用。
（一）定位基的类型
1．邻、对位定位基。
这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子不含不饱和键（芳烃基例外），不带正电荷，且多数具有未共用电子对。
常见的邻、对位定位基及其反应活性（相对苯而言）如下：
强致活基团：―NH2(―NHR,―NR2),―OH
中致活基团：―OCH3(―OR),―NHCOCH3(－NHCOR)
弱致活基团：―ph(―Ar),―CH3(－R)
弱致钝基团：―F,―Cl,―Br,―I
这类定位基多数使亲电取代反应较苯容易进行，但卤素例外。
2．间位定位基。
这类定位基的结构特征是定位基中与苯环直接相连的原子一般都含有不饱和键（－CX3例外）或带正电荷。
常见的间位定位基及其定位效应从强到弱顺序如下：―N+H3，―N+R3，―NO2，―CF3，―CCl3，―CN，―SO3H，―COH，―COR，―COOH，―COOR，―CONH2等。
这类定位基属致钝基团，通常使苯环上亲电取代反应较苯难进行，且排在越前面的定位基，定位效应越强，反应也越难进行。
（二）定位规则的理论解释
苯环上的取代反应是亲电取代反应。
因此，从反应活性的角度分析，凡有助于提高苯环上电子云密度的基团，就能使苯环活化，反应活性提高；反之，凡是使环上电子云密度降低的基团，就能使苯环钝化，反应活性降低。
从反应位置的角度分析，当苯环上没有取代基时，环上六个碳原子的电子云密度是均等的；但当苯环上有取代基时，由于取代基的电子效应沿着苯环共轭体系传递。
在环上出现了出现了电子云密度的疏密交替分布现象。
第二个取代基总是进入苯环上电子云密度相对较大的部位，从而使这些碳原子上的取代物占了多数。
现以―CH3，―OH，―Cl，―NO2为代表加以说明。
1．甲基（―CH3）。
甲基具有正的诱导效应（＋I），是供电子基；此外，甲基的
C－H键的σ电子可与苯环的п电子发生σ,п－超共轭效应。
其结果均可使苯环上的电子云密度增大，特别是甲基的邻、对位增加的更多。
因此，甲苯比苯易发生亲电取代反应，而且主要发生在邻、对位上。
2．酚羟基（－OH）。
从诱导效应看，氧的电负性大于碳，存在负的诱导效应（-I），但氧上的未共用电子对可与苯环上的п电子产生给电子的p,п－共轭效应（＋C）。
在反应时，动态的共轭效应占主导地位，总的结果是使苯环上电子云密度提高，而不是降低，而且邻、对位增加的较多。
所以，苯酚的亲电取代反应比苯容易进行，且第二个取代基主要进入酚羟基的邻、对位。
3．氯原子（―Cl）。
氯原子的电负性较大，是吸电子基，存在负的诱导效应（-I）。
但同时，氯原子的未共用电子对，同样可以与苯环上的п电子产生给电子的p,п－共轭效应（＋C）。
但与酚羟基不同的是氯原子的＋C 不足以抵消-I，总的结果是使苯环上电子云密度降低，且间位降低较多，邻、对
位降低的较少，量子化学的计算也表明同样的结果。
（+）表示电子云密度比苯小。
所以，氯苯的反应活性取决于较强的诱导效应，反应活性小于苯，而定位效应则受共轭效应的影响较大，属邻、对位定位基。
4.．硝基（－NO2）。
硝基中的氮、氧的电负性均大于碳，存在负的诱导效应（-I）同时，硝基的π轨道上的电子可与苯环上的п电子产生吸电子的п,п－共轭效应（-C）。
-I与-C 的协同作用，使苯环上电子云密度显著下降，其中又以邻、对位降低最多，间位相对降低较少。
量子化学计算表明相同的结果。
所以，硝基苯的亲电取代反应活性小于苯，第二个取代基主要进入硝基的间位。
三
二元取代苯的定位规则
苯环上已有两个取代基时，第三个取代基进入苯环的位置就决定于原有的这两个取代基的性质。
一般可分为两种情况：
1．苯环上原有的两个取代基的定位作用一致，则仍按上述规则进行。
2．环上原有的两个取代基的定位作用不一致，又可再分为两种情况：
①环上原有取代基为同类定位基，
则第三个取代基进入苯环的位置取决于定位效应强的取代
基。
例如，下列化合物引入第三个取代基时，将主要进入箭头所示的位置。
②环上原有取代基非同类定位基，则第三个取代基进入苯环的位置取决于邻、对位定位基。
例如，下列化合物引入第三个取代基时，其进入位置如箭头所示。