第8章 芳香亲电和亲核取代反应
《亲核取代反应》课件
这是因为邻基Br参与形
H
成的中间体是对称的环状 溴鎓离子，外部的亲核试 剂Br－从环的两侧进攻
+Br C CH3 C CH3
两个碳原子的机率是相等。
H
1. n参与（具有未共用电子对）：
-OOC
稀NaOH
H C Br
H3C
Ag2O
HOOC H C OH H3C
构型保持，用前述机理无法解释 邻基参与
CH3CH2CH2CH2OH + SOCl2
CH3CH2CH2CH2Cl + SO2 + HCl
优缺点：收率高，产物易分离。但酸性气体处 理不利会造成环境污染。只适合制备氯代烷。
立体化学特征：构型保持。 反应历程：（第二章中曾出现过此内容）
R'
R
αC
OH
Cl +
S
O
Cl
H
HCl
R'
R'
δ
αC
O
H CH3
( ) - 2 - 辛醇
α = 34.2
α = 9.9
2. SN2反应机理
一边C-A键形成，一边C-X键破裂，反 应为一步过程，没有中间体。
过渡态时中心原子由SP3杂化轨道转变 为SP2杂化轨道，并以P轨道的一个叶
A
X
与亲核试剂A重叠，而另一个叶与离去
原子团重叠。
sp2
H OH- + H Cd+ Bd-r
C2H5 C2H5
外消旋体
③SN1反应的特征—有重排产物生成
CH3
C2H5OH CH3 C CH2OC2H5
CH3
CH3 C CH2Br CH3
C2H5OSN1
亲核亲电反应
亲电取代反应是亲电试剂进攻化合物负电部分，取代其它基团的化学反应。
一般发生于芳香族化合物，是一种向芳香环系引入官能团的重要方法，是芳香族化合物的特性之一。
被取代的基团通常是氢原子，但其他基团被取代的情形也是存在的。
一般来说，亲电取代特指芳香亲电取代。
另一种比较少见的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。
芳香系亲电取代机理一致，下图给出了苯环的一般历程，亲电基团首先与芳香环电子结合形成π络合物，之后再过渡到一个中间体σ络合物。
最后当新基团亲电能力强于氢离子时，就会从芳香环上脱去氢离子完成反应。
亲核取代反应是指有机分子中与碳相连的某原子或基团被作为亲核试剂的某原子或基团取代的反应。
在反应过程中，取代基团提供形成新键的一对电子，而被取代的基团则带着旧键的一对电子离去。
亲核取代反应，或称亲核性取代反应，通常发生在带有正电或部份正电荷的碳上，碳原子被带有负电或部分负电的亲核试剂（Nu:−）进攻，与该碳原子相连的某原子或基团被取代。
常分为两种反应机构：单分子亲核取代反应（SN1）第一步是原化合物的解离生成碳正离子和离去基团，然后亲核试剂与碳正离子结合。
由于速控步为第一步，只涉及一种分子，故称SN1反应。
双分子亲核取代反应（SN2）较强亲核剂直接由背面进攻碳原子，并形成不稳定的一碳五键的过渡态，随后离去基团离去，完成取代反应。
这类反应是有机化学中非常重要的一类反应，不论在理论研究中还是在有机合成实际中都是极其有用的一类反应。
影响因素1.底物的烃基结构：反应底物的分子烃基中C上的支链越多，SN2的反应越慢。
通常，伯碳上最容易发生SN2，仲碳其次，叔碳最难。
的碱性愈弱、愈稳定，就愈容易离去。
:-C公用的一对电子离去的。
通常，Lα2.离去基团(L)：一般来说，离去基团越容易离去，SN2越快。
反应时，L是带着原来与3.亲核试剂(Nu:)：亲核试剂的亲核性愈强,浓度愈高,反应速度愈快。
4.溶剂的种类：极性溶剂中，sn1反应容易发生。
芳香亲核取代机理
芳香亲核取代机理芳香亲核取代是一种有机化学反应，常用于合成芳香化合物。
本文将详细介绍芳香亲核取代的机理和应用。
一、芳香亲核取代的机理芳香亲核取代是指在芳香环上发生亲核试剂（如醇、胺等）与芳香化合物之间的反应。
它是通过亲核试剂攻击芳香环上的亲电位点来实现的。
1. 亲电位点的生成芳香化合物的亲电位点主要是指芳香环上的取代基，如卤素、羰基、羟基等。
亲电位点的生成可以通过酸性、碱性等条件来实现。
例如，将氯代苯溶于碱性溶液中，可以使氯代苯分子中的氯离子脱去，形成亲电位点。
2. 亲核试剂的攻击亲核试剂中具有亲核性的原子（如氧、氮等）会攻击芳香环上的亲电位点。
攻击过程中，试剂中的亲核原子与亲电位点形成共价键，并将芳香环上的取代基替换出去。
3. 生成产物芳香亲核取代反应生成的产物是具有亲核试剂取代芳香环上取代基的芳香化合物。
产物的结构取决于亲电位点的位置以及亲核试剂的性质。
二、芳香亲核取代的应用芳香亲核取代反应广泛应用于有机合成领域，可以用于合成各种具有芳香性质的化合物。
以下是一些常见的应用：1. 合成酚类化合物亲核试剂常用醇来代表，通过芳香亲核取代反应可以将醇中的氧原子取代芳香环上的取代基，生成酚类化合物。
酚类化合物在医药、染料等领域有广泛的应用。
2. 合成胺类化合物亲核试剂常用胺类化合物来代表，通过芳香亲核取代反应可以将胺中的氮原子取代芳香环上的取代基，生成胺类化合物。
胺类化合物在制药、农药等领域具有重要的应用价值。
3. 合成醛酮类化合物亲核试剂常用醛酮类化合物来代表，通过芳香亲核取代反应可以将醛酮中的氧原子取代芳香环上的取代基，生成醛酮类化合物。
醛酮类化合物在有机合成中起到重要的中间体作用。
4. 合成杂环化合物除了上述常见的亲核试剂外，还可以使用含有其他原子的化合物，如含有硫、氧、氮等的化合物，来进行芳香亲核取代反应，合成具有杂环结构的化合物。
总结：芳香亲核取代是一种重要的有机合成反应，可以用于合成各种具有芳香性质的化合物。
第八章 芳烃 1
芳烃的分类： 芳烃的分类：
单 环芳烃 苯 苯 系 芳烃 乙苯 联苯 联苯 多环芳 烃 稠 环芳 烃 萘 多 苯代 脂 烃
CH2 CH2CH3 CHCH3 CH3 CH=CH2
异丙苯
苯乙烯
对 三联苯
蒽
二 苯甲烷 非苯芳烃 环戊二烯 负离子 环庚三烯 正离子 薁
第一节
苯的结构
一、 苯的凯库勒结构式
1865年凯库勒从苯的分子式 6H6出发 根据苯的一元取代物 年凯库勒从苯的分子式C 出发,根据苯的一元取代物 年凯库勒从苯的分子式 只有一种（说明六个氢原子是等同的事实），提出了苯的环状 ），提出了 只有一种（说明六个氢原子是等同的事实），提出了苯的环状 构造式。 构造式。
学习要求： 学习要求：
1、掌握芳香性的涵义，理解苯环的结构特征。 、掌握芳香性的涵义，理解苯环的结构特征。 2、掌握芳香烃及其衍生物的命名。3、掌握苯及其同 、掌握芳香烃及其衍生物的命名。 、 系物的化学性质。 系物的化学性质。 4、了解苯环上亲电取代反应历程，能熟练应用取代基 、了解苯环上亲电取代反应历程， 定位规律。 定位规律。 5、了解休克尔规则 、
6.了解共振式的写法和应用 了解共振式的写法和应用
第八章： 第八章：芳烃
主要内容： 主要内容
第一节 芳香性及苯的结构 苯及其衍生物的命名、 第二节 苯及其衍生物的命名、异构和物理性质 苯环上的亲电取代反应★ 第三节 苯环上的亲电取代反应★ 第四节 烷基苯的反应 第五节 稠环芳烃 第六节 卤代芳烃 第七节 休克尔规则和非苯芳香体系
1,3-丁二烯 丁二烯 1.0 eV
5
乙烯 1.5 eV
LUMO HOMO
电离能的负值
LUMO
电子亲和能的负值
亲电取代和亲核取代例子
亲电取代和亲核取代例子以亲电取代和亲核取代是有机化学中的两个重要概念，它们描述了在化学反应中发生的两种取代反应。
亲电取代是指一个亲电子试图取代一个离子或亲核物质中的一个原子或基团的反应。
亲核取代是指一个亲核试图取代一个分子中的一个原子或基团的反应。
下面将分别列举亲电取代和亲核取代的例子。
亲电取代的例子：1. 酸催化的醇酯化反应：酸催化下，醇和酸发生酯化反应，醇中的亲电子攻击酸中的羰基碳，形成酯。
2. 酮和醛的氧化还原反应：还原剂（如金属氢化物）提供亲电子，被酮或醛中的亲电子接受，形成醇。
3. 烯烃的电子亲加反应：亲电试剂（如卤素）攻击烯烃的π电子，形成加成产物。
4. 亲电芳香取代反应：亲电试剂（如卤素）攻击芳香化合物的芳环，取代芳环上的氢原子。
5. 酰氯酯化反应：酰氯作为亲电试剂，攻击醇中的亲电子，形成酯。
6. 羟基磺酸酯化反应：羟基磺酸作为亲电试剂，攻击醇中的亲电子，形成磺酸酯。
7. 酰基氯醇酯化反应：酰基氯作为亲电试剂，攻击醇中的亲电子，形成酯。
8. 亲电取代的氯化反应：亲电试剂（如氯化氢）攻击有机物中的亲电子，取代有机物中的原子或基团。
9. 亲电取代的溴化反应：亲电试剂（如溴化氢）攻击有机物中的亲电子，取代有机物中的原子或基团。
10. 亲电取代的碘化反应：亲电试剂（如碘化氢）攻击有机物中的亲电子，取代有机物中的原子或基团。
亲核取代的例子：1. 醇的亲核取代反应：亲核试剂（如卤代烃）攻击醇中的醇氧原子，形成醚。
2. 醛和酮的亲核取代反应：亲核试剂（如胺）攻击醛或酮中的羰基碳，形成亲核加合物。
3. 烯烃的亲核加成反应：亲核试剂（如水或醇）攻击烯烃的π电子，形成加成产物。
4. 亲核取代的碱性水解反应：碱催化下，亲核试剂（如水或醇）攻击酯或酰氯中的羰基碳，形成醇或酸。
5. 亲核取代的酸性水解反应：酸催化下，亲核试剂（如水或醇）攻击酯或酰氯中的羰基碳，形成醇或酸。
6. 亲核取代的酸性醇酯化反应：酸催化下，亲核试剂（如醇）攻击酯中的羰基碳，形成醚和酸。
芳环的亲电取代亲核取代反应芳环取代基的反应ppt课件
二、取代基对苯环亲电取代反应的影响
三、稠环芳烃的亲电取代反应
四、芳香杂环的亲电取代反应
五、芳环和芳香杂环的亲核取代反应
六、芳环取代基的反应
——芳香重氮盐的形成及其在合成中的应用
精品课件2Βιβλιοθήκη 一、芳环的亲电取代反应及机制
1. Mechanism:
Step 1: 类似烯烃，亲电试剂进攻苯环的pi-键，形 成碳正离子
—— the weakly deactivating halogens are ortho/para directors. ② meta directors (间位定位基)
—— all deactivating substituents (except the halogens) are meta directors.
② Deactivating substituents (致钝基) —— Electron-withdrawing substituents (吸电子基) decrease the reactivity of the benzene ring toward electrophilic aromatic substitution.
—Cation formation by reaction of an elcerophile
with an aromatic ring is accompanied by the loss of aromatic stabilization. 正离子的形成伴随着芳香性 的丧失
— Therefore, the electrophile that can effect
(1) Halogenation
精品课件
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一、芳环的亲电取代反应及机制
有机化学基础知识点整理亲电取代反应和亲核取代反应的区别
有机化学基础知识点整理亲电取代反应和亲核取代反应的区别有机化学是化学学科中的一个重要分支，主要研究有机化合物的结构、性质以及它们之间的反应。
在有机化学中，亲电取代反应和亲核取代反应是两种常见且重要的反应类型。
本文将对这两种反应进行详细介绍，并总结它们的区别。
一、亲电取代反应亲电取代反应是一种亲电子试剂（电子亲和力较强）与有机物发生反应，产生亲电子试剂的正离子和有机物的亲电子中间体，最后产生新的有机产物的反应。
亲电取代反应通常涉及到电子丰富的亲电子试剂（如卤代烃和醇类）与缺电子的有机物之间的反应。
亲电取代反应的特点是：1. 亲电子试剂攻击有机物中的亲电子中间体，将其替换为一个新的官能团。
2. 反应速率受限于亲电子试剂的浓度和反应物之间的亲合度。
3. 反应发生在一个步骤中，生成一个过渡态。
亲电取代反应的例子包括：1. 氯代烃和醇的取代反应：氯代烃与醇反应生成醚。
2. 酯键的加成取代反应：酯与亲电子试剂（如卤代烃）反应生成取代酯。
二、亲核取代反应亲核取代反应是一种亲核试剂（电子给予力较强）与有机物发生反应，产生亲核试剂的负离子和有机物的亲核中间体，最后产生新的有机产物的反应。
亲核取代反应通常涉及到电子缺乏的有机物与亲核试剂（如羟基离子和氨基离子）之间的反应。
亲核取代反应的特点是：1. 亲核试剂攻击有机物中的亲核中间体，将其替换为一个新的官能团。
2. 反应速率受限于亲核试剂的浓度和反应物之间的亲合度。
3. 反应发生在两个步骤中，首先生成一个过渡态，然后生成最终产物。
亲核取代反应的例子包括：1. 羟基离子与卤代烃的取代反应：羟基离子（OH-）攻击卤代烃中的卤素原子，生成醇。
2. 氨基离子与酰卤的取代反应：氨基离子（NH2-）攻击酰卤中的酰基，生成酰胺。
三、亲电取代反应和亲核取代反应的区别亲电取代反应和亲核取代反应在机理和试剂选择上有明显的区别：1. 亲电取代反应中，试剂是亲电子试剂，而亲核取代反应中，试剂是亲核试剂。
有机化学基础知识亲电加成和亲核取代反应
有机化学基础知识亲电加成和亲核取代反应有机化学是研究有机分子结构、性质和反应的科学，而亲电加成和亲核取代反应是有机化学中常用的两种反应类型。
本文将介绍亲电加成和亲核取代反应的基本概念、机制和应用。
一、亲电加成反应亲电加成反应是指亲电试剂通过与亲电中心形成共价键来加成到底物中的反应。
亲电试剂通常是带有正电荷或弱键的化合物，如卤化物、硫酰氯、羰基化合物等。
亲电中心通常是部分正电荷的碳、氧或者氮原子。
亲电加成反应的机制可以分为两个步骤：亲电试剂的亲电攻击和生成中间物，最后由中间物与剩余部分发生质子转移或者消除反应。
经典的亲电加成反应有酯的加成反应、醛和酮的加成反应等。
亲电加成反应具有广泛的应用。
例如，酯的加成反应可以用于合成醇、酮等有机化合物；醛和酮的加成反应是合成醇的一种重要方法。
此外，亲电加成反应还可以用于药物合成、天然产物合成等领域。
二、亲核取代反应亲核取代反应是指亲核试剂通过攻击底物中部分正电荷的原子而替代其中的原子或基团的反应。
亲核试剂通常是带有负电荷或强键的化合物，如氧负离子、硫负离子、氨基等。
而底物中的亲电中心通常是部分正电荷的碳原子。
亲核取代反应的机制可以分为三个步骤：亲核试剂的亲核攻击、中间物的生成，以及从中间物中离去基团或质子转移。
经典的亲核取代反应有酰卤的亲核取代反应、醇的亲核取代反应等。
亲核取代反应在有机化学中应用广泛。
例如，酰卤的亲核取代反应可用于合成酰胺、醇等化合物；醇的亲核取代反应是制备醚的重要方法。
此外，亲核取代反应还可用于农药、染料、合成材料等的合成。
三、亲电加成和亲核取代反应的比较亲电加成和亲核取代反应都是有机化学中常见的反应类型，二者在机制和应用上存在一些差异。
1.机制上的差异：亲电加成反应是通过亲电试剂的亲电攻击形成共价键，而亲核取代反应则是亲核试剂的亲核攻击替代原子或基团。
2.反应条件的差异：亲电加成反应通常需要较强的亲电试剂和较强的酸或碱条件，而亲核取代反应可以在温和的条件下进行。