钝化基团
化学术语
钝化基团又称第二类定位基,间位定位基,致钝基团。当苯环上连有这类取代基时,新进入苯环的取代基主要进入它的间位(大于40%),使得苯环上发生亲电取代反应比困难的原子原子团
定义
钝化基团又称第二类定位基,间位定位基,致钝基团。当苯环上连有这类取代基时,新进入苯环的取代基主要进入它的间位(大于40%),使得苯环上发生亲电取代反应比困难的原子或原子团。
属于间位定位基的有:(最强)-NH3+,-NR3+(氨基正离子)-NO2,-CF3,-CCl3,-CN,-SO3H,甲酰基,酰基,羧基,酯基等。
这类定位基在结构上往往具有以下特点:他们与苯环直接连接的原子,几乎都以不饱和键和电负性较强的其他原子相连,或定位基本身带有正电荷。
定位效应
含有取代基的苯衍生物,在进行芳香族亲电取代反应时,原有的取代基,对新进入的取代基主要进入位置,存有一定指向性的效应。 这种效应称为取代基定位效应。当苯环上己有在这类定位取代基时,再引入的其它基团主要进入它的间位,而且第二个取代基的进入比苯要难,或者说这个取代基使苯环钝化。
定位效应按下列次序而渐减:三甲铵基,硝基氰基,磺酸基,醛基羧基
原理解释
间位定位基的定位效应:这类定位取代基是吸电子的基团,使苯环上的电子云移向这些基团,因此苯环上的电子云密度降低。这样,对苯环起了钝化作用,所以较苯难于进行亲电取代反应。
共振理论定位效应的解释:邻对位中间体均有一种稳定的共振式(邻对位定位基的影响)。在间位定位基的影响下,在三个可能的碳正离子中间体中,邻对位共振式中正电荷是在连有吸电子基的碳上,它使碳正离子中间体更不稳定。所以间位碳正离子中间体是最有利的。
当苯环上连有定位取代基时,苯环上电子云密度的分布就发生变化。这种影响可沿着苯环的共轭链传递。因此共轭链上就出现电子云密度较大和电子云密度较小的交替现象,从而使它表现出定位效应
相关知识
邻对位定位取代基
①概念:当苯环上已带有这类定位取代基时,再引入的其它基团主要进入它的邻位或对位,而且第二个取代基的进入一般比没有这个取代基(即苯)时容易,或者说这个取代基使苯环活化。
②特征:这类取代基中直接连于苯环上的原子多数具有未共用电子对,并不含有双键或三键
③定位取代效应按下列次序而渐减:二甲氨基,氨基,羟基甲氧基乙酰氨基烷基,卤素。
邻对位定位取代基的定位效应:邻对位定位取代基除卤素外,其它的多是斥电子的基团,能使定位取代基的邻对位的碳原子的电子云密度增高,所以亲电试剂容易进攻这两个位置的碳原子。卤素和苯环相连时,与苯酚羟基相似,也有方向相反的吸电子诱导和共轭两种效应。但在此情况下,诱导效应占优势,使苯环电子云密度降低,苯环钝化,故亲电取代反应比苯难。但共轭使间位电子云密度降低的程度比邻对位更明显,所以取代反应主要在邻对位进行。
二取代苯的定位规律
如果苯环上已经有了两个取代基,当引入第三个取代基时,影响第三个取代基进入的位置的因素较多。定性地说,两个取代基对反应活性的影响有加和性。
1 苯环上已有两个邻对位定位取代基或两个间位定位取代基,当这两个定位取代基的定位方向有矛盾时,第三个取代基进入的位置,主要由定位作用较强的一个来决定。
2 苯环上己有一个邻对位定位取代基和一个间位定位取代基,且二者的定位方向相反,这时主要由邻对位定位取代基来决定第三个取代基进入的位置。
3 两个定位取代基在苯环的1位和3位时,由于空间位阻的关系,第三个取代基在2位发生取代反应的比例较小。
主要意义
预测反应的主产物,帮助我们选择适当的合成路线,少走弯路;既能获得较高的收率,又可避免复杂的分离手续。
参考资料
最新修订时间:2023-11-17 22:36
目录
概述
定义
定位效应
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