苯环的定位效应是什么?

2024-05-18 10:27

1. 苯环的定位效应是什么?

苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响,叫做定位效应。.
       苯环上新引入的取代基所占的位置决定于原有取代基的性质,按它们的定位效应分成两类:
第一类叫邻、对位定位基。这类取代基在苯环上能使新引入的取代基主要定位于它的邻、对位属这类取代基的有(按定位效能从强到弱排列):—O-(氧负离子)、—N(CH3)2(二甲胺基)、—NH2(氨基)、—OH(羟基)、—OCH3甲氧基)、—NHCOCH3(乙酰胺基)、—CH3 甲基)、—OCOCH3(乙酰氧基)、—Cl(氯)、—Br(溴)、—I(碘)、—C6H5(苯基)等。
    第二类叫间位定位基。这类取代基在苯环上能使新引入的取代基主要定位在它的间位。属于这类取代基的有(按定位效能从强到弱排列):—N+(CH3)3(三甲胺基正离子)、—NO2(硝基)、—CN(氰基)、—SO3H(磺基)、—CHO(醛基)、—COCH3(乙酞基)、—COOH(羧基)、—COOCH3(甲氧羰基)、—CONH2(氨基甲酰基)等。
    当苯环上已有两个取代基时,第三个取代基引入的位置,一般可根据原有两个取代基的性质来判断。当两个取代基的定位效应一致时,仍由上述的定位规则来决定。当原有两个取代基的定位效应不一致时,如果取代基属于同一类,则第三个取代基引入的位置主要决定于定位作用强的取代基。如果两个取代基分属两类,则第三个取代基引入的位置,一般由邻、对位定位基起主要作用。

苯环的定位效应是什么?

2. 苯环的定位效应是什么

定位效应 :在芳烃发生亲电取代反应时,芳环上已有的取代基对取代位置的影响有一定的规律,这种定位的规律称之为定位效应


取代基的分类 
  
  1. 第Ⅰ类定位基(邻对位定位基) 


邻对位致活定位基

  特点:
   a.都是邻对位定位基。
   b.含有氧、氮原子,虽然电负性较大,产生吸电子的诱导效应,
     但是孤对电子可以通过共轭效应共轭到环上,环上电子云密度加大,亲电反应活性提高。
   c.卤素等电负性太大,使环上电子云密度下降,亲电反应活性下降, 
     但在反应过程中可以通过共轭效应将孤对电子共轭到环上而稳定中间体,仍是邻对位定位基。

  2. 第Ⅱ类定位基(间位定位基,致钝定位基


  特点:a. 都是间位定位基;
      b. 吸电子基团,使苯环电子云密度下降,亲电反应活性降低。
 
 
  二、定位效应-一取代芳烃的定位律 
  1. 邻对位定位基 
  例如:




  -CH3 是推电子基团,当亲电试剂加成到邻对位时,刚好能够形成正碳离子与 -CH3 直接相邻的较稳定的共振式,而亲电试剂加成到间位时,不能够形成正碳离子与 -CH3 直接相邻的较稳定的共振式,因此 -CH3 为邻对位定位基。
总结:正碳离子在苯环上共振,当连有第Ⅰ类定位基时,邻对位取代中间体可以被给电子基团稳定。
  再如:



 


  总结:
   a. 卤素吸电子诱导效应使苯环电子云密度下降,不利于反应;
   b. 卤素原子给电子共轭效应稳定邻对位取代时的正碳离子;
   c. 故卤素原子是致钝的邻对位定位基
   d. 诱导效应决定反应活性低;共轭效应决定反应取向为邻对位。 
 

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  2. 间位定位基    
  以硝基苯的硝化为例,加以说明第二类定位基的定位效应。


  总结: 
   a. 吸电子基团使苯环电子密度下降,不利于亲电反应;
   b. 正碳离子在苯环上共振,间位取代刚好能避开吸电子基团;
   c. 吸电子基团是间位定位基。
 

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  单取代芳烃的定位律总结:
   a.当连有第Ⅰ类定位基时,亲电取代主要反应发生在邻、对位。
   b.当连有第Ⅱ类定位基时,亲电取代主要反应发生在间位。 

 取代基的定位效应-定位律—请选择 一、取代基的分类 二、定位效应-一取代芳烃的定位律 三、定位效应——双取代芳烃的定位律 四、定位律在合成中的应用  
  三、定位效应——双取代芳烃的定位律 
  
  1. 连有两个相同类型的定位基,且定位指向一致。 
             

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  2. 连有两个不同类型的定位基,但定位指向一致。    
  例如:




  即:两取代基指向相同,第三个取代基进入指向的位置。

  例如:




 

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  3. 连有两个不同类型的定位基,且定位指向不一致以第Ⅰ类定位基定位为主。 



  

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  4. 连有两个相同类型的定位基,但定位指向不一致,以相对定位能力强的定位基定位为主。 
  例如:

                


  即:两个同种类型的取代基指向不同时,按定位能力强的指向;定位能力相似,则产物复杂。
       

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我先答的,分要给我哦~~

3. 苯环取代基定位效应的机理?

这个机理有很多种解释的。可能有些解释会相互矛盾。但是结果是一致的。你可以选择自己认为好理解的。我的书上是这样说的,我认为也比较好理解:所有定位基分为推电子基和吸电子基,推电子使邻对位电子云密度加大,反应活性提高;吸电子使邻对位电子云密度减小,相比之下间位便活泼

苯环取代基定位效应的机理?

4. 苯环的定位效应是什么?

苯环上原有取代基对新引入取代基位置的影响,叫做定位效应..
  苯环上新引入的取代基所占的位置决定于原有取代基的性质,按它们的定位效应分成两类:
  第一类叫邻、对位定位基.这类取代基在苯环上能使新引入的取代基主要定位于它的邻、对位属这类取代基的有(按定位效能从强到弱排列):—O-(氧负离子)、—N(CH3)2(二甲胺基)、—NH2(氨基)、—OH(羟基)、—OCH3甲氧基)、—NHCOCH3(乙酰胺基)、—CH3 甲基)、—OCOCH3(乙酰氧基)、—Cl(氯)、—Br(溴)、—I(碘)、—C6H5(苯基)等.
  第二类叫间位定位基.这类取代基在苯环上能使新引入的取代基主要定位在它的间位.属于这类取代基的有(按定位效能从强到弱排列):—N+(CH3)3(三甲胺基正离子)、—NO2(硝基)、—CN(氰基)、—SO3H(磺基)、—CHO(醛基)、—COCH3(乙酞基)、—COOH(羧基)、—COOCH3(甲氧羰基)、—CONH2(氨基甲酰基)等.
  当苯环上已有两个取代基时,第三个取代基引入的位置,一般可根据原有两个取代基的性质来判断.当两个取代基的定位效应一致时,仍由上述的定位规则来决定.当原有两个取代基的定位效应不一致时,如果取代基属于同一类,则第三个取代基引入的位置主要决定于定位作用强的取代基.如果两个取代基分属两类,则第三个取代基引入的位置,一般由邻、对位定位基起主要作用.

5. 苯环上的定位效应

主要是指苯环上取代基的定位效应

单取代的苯衍生物的定位效应:
  ①如苯环上的取代基为-NH2(-NHR、-NR2,R为烷基)、-OH、-OCH3(-OC2H5等)、-NHCOCH3、-C6H5、-CH3(-C2H5等)等(按定位效应由强到弱次序排列)时,其亲电取代的反应性较苯高。在取代反应中,此类取代基导致得到大部分为邻位和对位取代的异构体。此类取代基称为有活化作用的邻、对位取代基。
  ② 如苯环上的取代基为 -F、-Cl、-Br、-I、-CH2Cl、-CH=CHNO2等时,则具有这些取代基的苯的亲电取代反应性较苯低,即这些基使苯环钝化。邻位和对位钝化程度较间位小,有利于形成邻位和对位的取代异构体。此类取代基称为有钝化作用的邻、对位取代基。
   这类取代基的情况比较特殊。如在氯苯中,氯原子是强的吸引电子的取代基,在进行亲电取代反应时,它使苯环正碳离子的电荷更加集中,正碳离子不稳定,对苯环起钝化作用。
  ③ 如苯环上的取代基为-NO2、-NH3(+)、-NR3(+)、-CF3、-PR3(+)、-SR2(+)、-SO3H、-SO2R、-COOH、-COOR、-CONH2、-CHO、-COR、-CN等时,则具有这些取代基的苯的亲电取代反应性不如苯,即这些基团使苯环钝化。邻位和对位钝化程度较间位大,在取代反应中,新取代基大多进入间位,形成间位异构体。这类取代基称为有钝化作用的间位取代基。

苯环上有两个取代基的定位效应:
  当一个环上有两个取代基时,其定位指向较复杂,但下列情况仍可作出预测:
   ①新取代基优先进入使两个取代基可以处于相互加强定位作用的位置上。
   ②当两个原有的取代基的定位效应不一致时,第三个取代基进入苯环的位置一般决定于属于第①类的那个原有取代基的影响。
   ③如果两个原有取代基属于同一类型,则取代反应优先发生于定位效应较强的取代基所指示的位置。
   ④在彼此处于间位的两个取代基之间的位置,通常很少发生取代。

苯环上的定位效应

6. 苯环如何通过共轭效应吸引电子的?

共轭效应 (conjugated effect) ,又称离域效应,是指共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子 (或p电子)分布发生变化的一种电子效应。凡共轭体系上的取代基能降低体系的π电子云密度,则这些基团有吸电子共轭效应,用-C表示,如-COOH,-CHO,-COR;凡共轭体系上的取代基能增高共轭体系的π电子云密度,则这些基团有给电子共轭效应,用+C表示,如-NH2,-OH,-R。离域现象
H2C=CH2,π键的两个π电子的运动范围局限在两个碳原子之间,这叫做定域运动。
CH2=CH-CH=CH2中,可以看作两个孤立的双键重合在一起,π电子的运动范围不再局限在两个碳原子之间,而是扩充到四个碳原子之间,这叫做离域现象。[2] 
如图,这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用,其它部分可以马上受到影响。
这种电子通过共轭体系的传递方式,叫做共轭效应。共轭效应,由于形成共轭π键而引起的分子性质的改变叫做共轭效应。共轭效应主要表现在两个方面。
共轭能:形成共轭π键的结果使体系的能量降低,分子稳定。例如CH2=CH—CH=CH2共轭分子,由于π键与π键的相互作用,使分子的总能量降低了,也就是说, CH2=CH—CH=CH2分子的能量比两个不共轭的CH2=CH2分子的能量总和要低。所低的数值叫做共轭能。键长:从电子云的观点来看,在给定的原子间,电子云重叠得越多,电子云密度越大,两个原子结合得就越牢固,键长也就越短,共轭π键的生成使得电子云的分布趋向平均化,导致共轭分子中单键的键长缩短,双键的键长加长。

7. 请问,共轭效应在苯环上为什么是沿一个方向传递的?

首先我们要明确一点:“共轭效应在苯环上沿一个方向传递”这样的说法是不科学的,在更深层次来学习研究的时候,是不能这样看问题的。

但是,道理的表述,是要通过一定文字的,过去,为了使一个观点令学习者明白,或容易表达,往往会有针对某一件事可以说得过去,但本身并不严谨和科学。共轭效应的传递,一般是指共轭体系受外来基团、原子的影响,使得电荷的分布呈极性交替的形式传递,这样,外来影响的那个方向,就是所谓传递发出的方向。比如1,3-丁二烯是一个共轭体系,而1,3-戊二烯中,多了一个甲基,甲基是供电子基,这样与甲基相连的4号碳以带部分正电δ+的形式,极性交替传递后,3号、1号碳带部分负电δ-的形式。

苯环中也一样,苯环作为一个共轭体系,而甲苯,与甲基相连的碳将出现δ+,接下来与之相邻的碳将是δ-,而此时这种所谓“方向”,是一个值得探讨的提法。

对你提出的问题,请直接拿出几个例子,我们针对这几个例子讨论清楚,问题也就意会了。这里是要“意会”。呵呵~~

请问,共轭效应在苯环上为什么是沿一个方向传递的?

8. 苯分子存在什么样的共轭效应

解析:

存在p~π共轭,碳数为4n+2(n是正整数,苯即n=1),且具有单、双键交替排列结构的环烯烃称为轮烯(annulene),苯是一种轮烯。苯分子是平面分子,12个原子处于同一平面上,6个碳和6个氢是均等的,C-H键长为1.08Α,C-C键长为1.40Α,此数值介于单双键长之间。分子中所有键角均为120°,碳原子都采取sp2杂化。每个碳原子还剩余一个p轨道垂直于分子平面,每个轨道上有一个电子。6个轨道重叠形成离域大π键,莱纳斯·鲍林提出的共振杂化理论认为,苯拥有共振杂化体是苯环非常稳定的原因,也直接导致了苯环的芳香性。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/31340.htm
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