1、羧基和硝基一样,是间位定位基。这个的解释需要用共振论来解释,也可以用诱导效应和共轭效应的综合影响来解释,综合来说,甲基,氨基,羟基是给电子基,使邻对位电子云密度增加,有利于苯环亲电取代的进行。
2、苯酚的硝化反应中起定位作用的苯环上取代基是酚羟基。所谓定位基是指此基团已经在取代于苯环上。硝基作为间位对位基是指:当硝基已经在苯环上时,由于拉电子效应会钝化苯环,使苯环上不易亲电取代,且再上的基团会主要处于硝基间位;而不是指硝基上苯环时会上在间位。
3、间位定位基 间位定位基均是吸电子基,为致钝基团,它们通过吸电子诱导效应和吸电子共轭效应使苯环电子云密度降低,尤其是邻、对位降低的更多,所以亲电取代主要发生在电子云密度相对较高的间位,而且取代比苯困难。
4、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。 这些取代基都有吸电子作用。例如当三氟甲基取代苯上的氢后,由于三氟甲基的吸电子作用,使连结三氟甲基和苯环的一对电子偏向三氟甲基一边,使苯环正电荷更加集中,造成苯环的钝化。
5、烷基,氨基,羟基,甲氧基,卤原子,酰氨基等都属于邻对位定位基。连有这样取代基的苯环,其发生亲电取代的位置都在这些基团的邻对位。硝基,羰基,羧基,磺酸基等都属于间位定位基。连有这些取代基的苯环,若发生亲电取代的话,只能发生在这些基团的间位。
6、一般基团第一个原子上如果接有不饱和键的,比如硝基、醛基、羧基等,都是间位定位基团,都是钝化基团 当一个苯环上有多个基团是,需要综合考虑它们的定位效力和活化效力。
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 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。
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。
当苯环上连接有定位取代基时,电子云密度的分布会受到显著影响,这种现象称为定位效应。这种效应会沿着苯环的共轭链传播,形成电子云密度高低相间的交替分布,从而表现出定向的效应。首先,邻对位定位取代基,如非卤素的斥电子基团,如烷基,会使邻对位的碳原子电子云密度增加。
②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。③共振理论对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)。
由于共轭效应,这种情况苯环上受影响最深的总是对位邻位间位。带正电荷的原子与苯环相连表示为吸电子性,因为由于电场效应苯环上的π电子会倾向于正电荷基团。
首先,我们来明确一个前提:定位基效应的考虑是在苯环的亲电加成反应中发挥作用的。亲电反应,简单来说,就是进攻试剂寻求电子密度高的区域。苯环的电子密度越大,反应越易进行。
1、氨基和甲基,氨基给电子能力强。根据查询相关公开信息显示,氨基斥电子能力更强,因为氨基氮上有孤对电子,可以跟苯环形成共轭,电子流向苯环,所以给电子(也叫推电子或斥电子)能力很强,甲基是由于其σ键的超共轭效应而体现斥电子性,但超共轭效应不如氨基与苯环的共轭效应强。
2、给电子能力NO,而甲基的给电子效果能累积到N或者O上,所以连甲基的比不连的给电子能力强。
3、至于饱和基团及给电子能力,则遵循以下顺序:烷基优于氢原子,而氨基优于羟基。此外,氨基的给电子能力极强,当其连接在芳香环上时,由于其极强的供电子效应,会导致环的电子云密度增加,进而影响芳香环的性质。如苯胺能迅速参与烷基化反应以及进行强烈的光化学分解等。
常见的供电子基团:(CH3)3C(CH3)2CCH3CH2CH3H。具体解释如下:吸电子还是供电子效应是针对其所连接的原子或分子来说的,比如硝基连在苯环上,那么对苯环就是吸电子的。吸电子基团-N(CH3)3+ -NO2-CN-COOH-SO3H-CHO-COR。
二烷基氨基(-NR2)、烷基氨基(-NHR)、氨基(-NH)、羟基(-OH)、烷氧基(-OR)。中等供电子基团 酰胺基(-NHCOR)、酰氧基(-OCOR)。弱供电子基团 烷基(-R)、羧基甲基(-CH2COOH)、苯基(-Ph)。
电子基团顺序为:氨基、羟基、甲基、醚键、卤素原子、其他不饱和基团。至于饱和基团及给电子能力,则遵循以下顺序:烷基优于氢原子,而氨基优于羟基。此外,氨基的给电子能力极强,当其连接在芳香环上时,由于其极强的供电子效应,会导致环的电子云密度增加,进而影响芳香环的性质。
电子基团的顺序对于化学反应的性质有着重要影响。
给电子基团 超强基团 氧负离子(-O-)。强给电子基团 二烷基氨基(-NR2)、烷基氨基(-NHR)、氨基(-NH2)、羟基(-OH)、烷氧基(-OR)。中等基团 酰胺基(-NHCOR)、酰氧基(-OCOR)。