当前位置:文档之家› 定位规则多环及非苯

定位规则多环及非苯


取代基与试剂体积都大时,邻位取代产物极少
C (C H 3)3 H 2SO 4
C (C H 3)3
SO 3H
Br
Br
H 2SO 4-SO 3
SO 3H
10 0 %
7.6.2 二取代苯的定位规则
当苯环上已有二个取代基时,第三个基团进入 苯环位置主要由原来的两个取代基的性质决定
1) 两个取代基定位效应一致
7.6 苯环的亲电取代定位规则
邻、对位定位基 间位定位基
定位基:苯 环上原有取 代基能指定 新导入基团 的位置,则 原有取代基 叫定位基。 这种作用叫 定位作用。
7.6.1 定位规则
(一) 邻对位定位基
常见的有:-NH2、-NHR、-NR2、-OH、-OCH3、 -NHCOCH3、-OCOR、-C6H5、-CH3、-X等。
2.用苯和任何无机试剂或不超过三个碳原子 的脂肪族化合物为原料合成:
O
CH3
参考答案:
Br
CH3COCl
1.有机化合物C的分子式是C7H8O,C遇 FeCl3溶液显紫色,C与溴水反应生成的一溴 代物只有两种,则C的结构简式为______;
2008年高考理科综合(全国卷Ⅰ)第29题(参考答 案为“对甲基苯酚”的结构简式,部分高中教师和
学生认为答案应为“邻甲基苯酚”的结构简式。)
2021/3/5
定位规则多环及非苯
这些取代基与苯环直接相连接的原子上通常只有 单键或带负电荷。
这类取代基使第二个取代基主要进入它们邻位和 对位,即它们具有邻对位定位效应。
除了卤素外,它们的反应比苯容易进行—活化。
1 邻对位定位基对苯环的影响及其定位效应
用诱导效应和共轭效应解释
邻对位定位基:-NH2、-NHR、-NR2、-OH、OCH3、-NHCOCH3、-OCOR、-C6H5、-CH3、-X 这类取代基对苯环均有推电子或给电子效应,(卤素 原子除外)因而使苯环电子云密度↑,使苯环活化。
这些取代基与苯环相连接的原子上,具有重键或带正电荷。 苯环上间位定位基使新导入的取代基主要进入它的间位. 由于间位定位基的钝化作用,与苯相比,带有这类定位基的
芳烃进行取代反应时都比较困难。
这类定位基的特点是它们都有吸电子效应, 使苯环电子云密度↓,从而使苯环钝化。
静态:-C使硝基的m-相对较负,∴新引入基团上m-
1)甲 基
∴甲基是致活基! 芳环上电子云密度越大,亲电取代越易发生。
为什么新引入基上o-、p-?
i)静态:超共轭效应(+C)使甲基的o-、 p-电子云密度相对较大。
CH3
δ δ
CH 3 CHCH 2
δ
δ+ δ
CH 3 CHCH 2
ii)动态:当E+进攻甲基的不同位置时, 所形成的C+的共振情况如下:
CH3
CH3 位阻大
Cl NO2
2) 两个取代基定位效应不一致
CH3 NH2
NO2 COOH
NHCOCH3 少
NO2
两取代基定位方向不一致时,有两种情况
a). 原有基团是同类时,以强者为主。
NH2
COOH
CH3
NO2
CH3

定位效应差不多时,两者都有
Cl
b) . 原有基团不同类时,以邻、对位为主(不管间位定位基 有多强,邻、对位有多弱),因为反应类型是亲电取代反应
静态:+C 使得 -OH 、-NH2 的邻、对位较负!
3) 卤原子
卤素原子的定位效应属特殊情况。以氯苯为例:
静态:+C使-Cl的o-、p-相对较负,∴新引入的基团上o-、p-
(二)间位定位基
常 见 的 间 位 定 位 基 有 : — NO2、—CN、 —COOH、—SO3H、—CHO、—COR等。
动态:当E+进攻硝基的不同位置时, 所形成的C+的共振情况如下:
NO2
δ+
H
δ+
+
δ
N
+
O2
( 1) 邻 位 硝 代
NO2 δ+
+
δ+
δ+
H
NO2
( 2) 对 位 硝 代
NO2
δ+
δ+
+
δ + H NO2
( 3) 间 位 硝 代
O N+ O-
O N+ O-
O N+ O-
E
+
E
+E
+H
H
H
无正电荷相邻, 共振杂化体能量相对较低
37
32.7
29.8
C(CH3)3
0
93
7
试剂的体积增大,邻位取代产物减少,对位 取代产物增多。
CH3 RX
AlCl3
CH3 R
CH3
+
+
R
CH3 R
R=CH3 CH2CH3 CH(CH3)2 C(CH3)3
58.4% 45 30 15.8
37.2% 48.6 62.5 72.7
4.4% 6.5 7.7 11.5
所以,E+进攻-NO2的间位!
3 影响定位效应的因素
空间效应、温度和催化剂等对异构体的比例都有一定的影响。
空间效应: 取代基体积增大,邻位取代产 物减少,对位取代产物增多。
R HNO3 H2SO4
R
R
NO2
+
+
NO2
R NO2
R=CH3
53.8%
28.8%
17.3%
CH2CH3
45
29
30
CH(CH3)2
95-1。 00 C
206-。 74%03HNCO,0.5N-12Oh
S3OH
S3OH
例3 用甲苯为原料,合成邻硝基甲苯
CH3
CH3 NO2
A)直接硝化
B)磺化、硝化、脱磺酸基 •
CH3
CH3
浓H2SO4
浓H2SO4 浓HNO3
SO3H
CH3 NO2 H3+O
SO3H
CH3 NO2
课堂习题
课前习题
E +H
络 合 物
[+ E H
E H
+
E H]
+
∴苯环已有一个甲基后,第二个基团上甲基的o、p-位,且反应速度比没有甲基取代时更快。
2) 羟基和氨基
OH
O H
p富-p 共轭(+C) 使苯环上电子云密度 且邻、对位较负??
-I小于+C
NH2
H
N
H
p富-p 共轭(+C) 使苯环上电子云密度 且邻、对位较负??
NHCOCH3
NO2
N2O or N2O Cl
Cl or
N2O Cl
N2O C3H
C3H N2O
N2O C3H
7.6.3 定位规则在有机合成上的应用
1) 预测主要产物
O C-CH3
(主 )
(次 )
OCH3
OCH3 CH3
(主 )
OCH3 CH3
NO2
O NHCCH3
CN
CN
COOH COOH
2) 选择合理的合成路线
例1:以苯为原料,制备m-硝基氯苯
NO2
A)先氯代、后硝化 B)先硝化、后氯代
Cl

混酸
NO2 Cl2, Fe
NO2
m-氯硝基苯
Cl
例2:由苯合成间硝基对氯苯磺酸
Cl NO2
SO3H
A) 硝化、氯代、磺化 B) 氯代、硝化、磺化
C) 氯代、磺化、硝化 •
C2l,Fe
8。 0 C
Cl
Cl
Cl
浓2SH4O
相关主题