中醫(yī)古籍
  • 《醫(yī)用化學(xué)》 五、苯環(huán)上親電取代的定位規(guī)律

    實(shí)驗證明當(dāng)苯環(huán)上已經(jīng)有一個取代基存在,再引入第二個取代基時,則第二個取代基進(jìn)入的位置和難易程度主要決定于原有取代基的性質(zhì),而與進(jìn)入的取代基關(guān)系較少。這應(yīng)是苯環(huán)親電取代的定位規(guī)律。因此,把苯環(huán)上已有的取代基叫做定位取代基。根據(jù)許多實(shí)驗事實(shí),可以把定位取代基分為兩類。

    (一)、鄰、對位定取代基

    當(dāng)苯環(huán)上已帶有這類定位取代基時,再引入的其它基團(tuán)主要進(jìn)入它的鄰位或?qū)ξ?,而且第二個取代基的進(jìn)入一般比沒有這個取代基(即苯)時容易,或者說這取代基使苯環(huán)活化。下面是常見的鄰、對位定位取代基。它們的定位取代效應(yīng)按下列次序而漸減。

    這類定位取代基的特征是,取代基中直接與苯環(huán)相連的原子大多數(shù)是未共用電子對或不含飽和鍵(但有例外,如-CH=CHCO2是鄰、對位定位取代基)。

    (二)間位定位取代基

    當(dāng)苯環(huán)上已存在這類定位取代基時,再引入的其它基團(tuán)主要進(jìn)入它的間位,而且第二個取代基的進(jìn)入比苯要難,或者說這個取代基使苯環(huán)鈍化。下面是常見的間位定位取代基,它們的定位效應(yīng)按下列次序而漸減。

    這類定位取代基的特征是,取代基中直接與苯環(huán)相連的原子一般都含有不飽和鍵或帶有正電荷。

    苯環(huán)的取代規(guī)律在實(shí)際應(yīng)用上很有意義,因為掌握了這個規(guī)律,就可以預(yù)知取代反應(yīng)中的主要產(chǎn)物。

    取代定位規(guī)律并不是絕對的。實(shí)際上在生成鄰位及對位產(chǎn)物的同時,也有少量間產(chǎn)物生成;在生成間位產(chǎn)物的同時,也有少量的鄰位和對位產(chǎn)物生成。例如當(dāng)甲苯在0℃下磺化時,除生成52.5%的對甲基磺酸和42.7%的鄰甲基苯磺酸外,還生成3.8%的間甲基苯磺酸。

    (三)二取代苯的取代定位規(guī)律

    如果苯環(huán)上已經(jīng)有了兩個取代基,當(dāng)引入第三個取代基時,影響第三個取代基進(jìn)入的位置的因素較多。定性地說,兩個取代基對反應(yīng)活性的影響有加和性。人們從實(shí)際工作中得出了以下的經(jīng)驗規(guī)律:

    1.苯環(huán)上已有兩個鄰對位定位取代基或兩個間位定位取代基,當(dāng)這兩上定位取代基的定位方向有矛盾時,第三個取代基進(jìn)入的位置,主要由定位作用較強(qiáng)的一個來決定。如果兩上定位取代基的作用強(qiáng)度相近,將得到數(shù)量相近的異構(gòu)體。例如,下列化合物進(jìn)行親電取代反應(yīng)時,第三個取代基主要進(jìn)入的位置用“→”表示。

    2.苯環(huán)上已有一個鄰對位定位取代基和一個間位定位取代基,且二者的定位方向相反,這時主要由鄰對位定位取代基來決定第三個取代基進(jìn)入的位置。例如:

    3.兩個定位取代基在苯環(huán)的1位和3位時,由于空間位阻的關(guān)系,第三個取代基在2位發(fā)生取代反應(yīng)的比例較小。例如:

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