1、l CH3和烷基：弱致活基，鄰對(duì)位基。CH3CH3CH3EHEHEHortho­particularly stableCH3particularly stableCH3CH3para­EHEHEHCH3CH3CH3EHmeta­EHEH29l OH, OR；NH2, NHR, NR2：強(qiáng)致活基，鄰對(duì)位基。: OHOHOHOHEHEHEHEHortho­particularly stableparticularly stableOH:OHOHOHpara­EEHEHEHHOHOHOHmeta­EHEHEH30l OH, OR；NH2,

2、NHR, NR2：強(qiáng)致活基，鄰對(duì)位基。31l OCOR，NHCOR ：中等致活基，鄰對(duì)位基。當(dāng)氧或氮與羰基相連時(shí)，氧或氮上的孤對(duì)電子也與羰基共軛，因此與苯環(huán)的共軛作用減弱了ORORCOCOH NNHRR COCO32l 強(qiáng)致鈍基和中等致鈍基，間位基：­CONH2, ­COOR, ­COR, ­CHO,­SO3H,­+NR3,­NO2,­CF3,­CNl ­ CF3和­+ NR3只具有吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)l 其它基團(tuán)則兼具有吸電子誘導(dǎo)和共軛效應(yīng)33increasing deactivating

3、+l NH3： 強(qiáng)致鈍基，間位基34l Q：氨基是強(qiáng)致活基和鄰對(duì)位基，但是苯胺在硝化反應(yīng)中卻得到間位產(chǎn)物，為什么？l A：硝化反應(yīng)在強(qiáng)酸性條件下進(jìn)行l(wèi) Q：苯胺還會(huì)在哪些親電取代反應(yīng)中會(huì)得到間位產(chǎn)物呢？如何避免這種情況出現(xiàn)？l A：幾乎全部的親電取代反應(yīng)中，鹵代（三氯代溴代例外，因?yàn)椴恍枰呋瘎腔?，F(xiàn)­C反應(yīng)；將氨基轉(zhuǎn)化為酰胺可以有效避免！35l NO2： 強(qiáng)致鈍基，間位基NO2NO2NO2EHEHEHortho­NO2less stableNO2NO2para­EHEHEHless stableNO2NO2NO2EHmeta­EHEH36！強(qiáng)致鈍

4、基和中等致鈍基，間位 以發(fā)生F­C烷基化反應(yīng)和F­C?；磻?yīng)基難37l Halogens：弱致鈍基，既具有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)，又具有給電子的共軛效應(yīng)，從反應(yīng)速率比苯低可以得知吸電子作用更強(qiáng)；但正因?yàn)榫哂薪o電子的共軛作用，使得它成為鄰、對(duì)位基。Cl: Cl:ClCl :EHEHEHEHortho­: Cl :ClCl :Clpara­EClEHHEHClEHClEHmeta­EHEH38二、取代基對(duì)芳環(huán)親電取代反應(yīng)的影響5. The ortho/para ratio取代基的空間位阻將影響鄰對(duì)位比例395. The ortho/para ratio

5、取代基的體積越大，空間位阻大，鄰位比例減少406.取代基活性與反應(yīng)條件類似地，硝化試劑有稀硝酸、濃硝酸、混酸等416. 取代基活性與反應(yīng)條件白色沉淀，用于苯酚鑒別。*苯酚和苯胺不需要催化劑即可形成三溴代產(chǎn)物427. 多取代苯的效應(yīng)（暫只做了解）：當(dāng)多個(gè)取代基連接在苯環(huán)上時(shí)，活化作用影響 > 鈍化作用影響（多數(shù)情況）強(qiáng)作用的影響 > 弱作用的影響*（兩個(gè)活化基存在時(shí)，則優(yōu)先進(jìn)入強(qiáng)活化基的鄰對(duì)位 兩個(gè)鈍化基存在時(shí)，則優(yōu)先進(jìn)入弱鈍化基的間位（尚待商榷?。?活性作用大小接近時(shí)，獲得混合物 空阻大的位置難進(jìn)入437. 多取代苯的效應(yīng)：447. 多取代苯的效應(yīng)：位阻較大457. 多取代苯的效應(yīng)

6、：46二、取代基對(duì)芳環(huán)親電取代反應(yīng)的影響OCH3BrOCH3BrOCH3BrO2NHNO3+H2SO4NO2OCH3BrOCH3Br2FeBr3COOCH3COOCH3NHCOCH3NHCOCH3H3COCCH3COClAlCl3BrBrBrBr47課堂練、將下列各組化合物按照親電取代速率，從大到小排列 （解答）O COCH33OCH2CH31CH2OCH32（1）CH2CH2N(CH3)31CH2N(CH3)32N(CH3)33（2）CH2CH31Cl3NO24（3）2CH3ClOHNO2NO2NO2（4）312NO248NO2NO2課堂練習(xí)2、用箭頭標(biāo)明下列化合物發(fā)生硝化反應(yīng)的主要部位49

7、課堂練習(xí)3 、寫出下列各反應(yīng)的主要產(chǎn)物SO3HSO H3BrBrBrBrSO3H+SO3HOBr50課堂練習(xí)3 、寫出下列各反應(yīng)的主要產(chǎn)物OHOHOH+ Cl AlCl3()d、OO NaOEtCl()+CHBrCBr2BrNaNH2()e、()NH3CCl4OOO)OOOCCH3HNO3H2SO4+(f、NO2O N251課堂練習(xí)3 、寫出下列各反應(yīng)的主要產(chǎn)物H3COOHOOOCH3H3COO+1、AlCl3()Og、+2、H2OHOOOOCH2MgBrCH2BrCH3Mg/Et2O NBS ()()h、OHCF3CF3H2CCl21、O()()j、FeCl32、H2OClCH3CH31、M

8、g/Et2O()i、2、D2O52BrD8. Synthesis of substituted benzenes538. Synthesis substituted benzenes548. Synthesis substituted benzenesNO2×NO2OCH3CH3O基難以發(fā)生F­C反應(yīng)間位558. Synthesis substituted benzeneso、p­基OHO3Sm­基直鏈烷基苯直接烷基化可能重排磺酸基應(yīng)后引入OH2OZnHg,HClCH3CH2CH2COClAlCl3H2SO4HO3S568. Synthesis subs

9、tituted benzenesn­C4H9n­C4H9COCH2CH2CH3COCH2CH2CH3BrHOOCBrOn­C4H9COCH2CH2CH3Br2, FeCOCH2CH2CH3Zn­HgClAlCl3HClBrBrn­C4H9H+MgCO2Et2OCOOH第十三章將學(xué)習(xí)，是很好地得到增長(zhǎng)一個(gè)碳羧酸的方法578. Synthesis substituted benzenesOHOHOHOHBrBrBrBrH OH SO2molBr3224D100 °CSO3HSO3H利用磺化的可逆性可以起到保護(hù)苯環(huán)上的某些位置的作用這是常用

10、的的策略58已講解內(nèi)容回顧一、芳環(huán)的親電取代反應(yīng)：苯、取代苯、稠環(huán)芳烴、芳香雜環(huán)二、芳環(huán)親核取代反應(yīng)苯、取代苯和芳香雜環(huán)三、芳環(huán)取代基的反應(yīng)芳香重氮鹽的形成及其反應(yīng)四、以上三類反應(yīng)在中的應(yīng)用59已講解內(nèi)容回顧一、芳環(huán)的親電取代反應(yīng)：1、芳香烴反應(yīng)與烯烴反應(yīng)的對(duì)比苯、取代苯、2、苯的五類親電取代反應(yīng)：3、單個(gè)取代基的影響：親電試劑不同，有些特征不同活性與區(qū)域選擇性；理論分析方法4、多個(gè)取代基的影響以及鄰對(duì)位比例（了解）5、苯的衍生物路線設(shè)計(jì)思路：效應(yīng)、直鏈烷基苯的、磺化反應(yīng)可逆特征的應(yīng)用含鈍化基不能進(jìn)行Friedel­Crafts 烷基化反應(yīng)60三、多環(huán)芳環(huán)的親電取代反應(yīng)l 實(shí)驗(yàn)事實(shí)：

11、（1） 萘的活性高于苯，且­位活性高于­位；（2） 蒽、菲則主要生成9­或10­位取代產(chǎn)物l 分析解釋：HEHEa­進(jìn)攻：EBenzenoidHEb ­進(jìn)攻：EBenzenoid61l 分析解釋：HEHEa­進(jìn)攻：EBenzenoidHEHEHENonbenzenoidHEb ­進(jìn)攻：EBenzenoidHEHEHEHENonbenzenoid62三、多環(huán)芳環(huán)的親電取代反應(yīng)l 關(guān)于磺化反應(yīng)：HSO3H60 °C96%動(dòng)力學(xué)產(chǎn)H2SO4160°CH2SO4160°C85%熱力學(xué)l 思考題

12、：請(qǐng)同學(xué)們分析回答：產(chǎn)物（1） 蒽、菲為什么主要生成9-或10-位親電取代產(chǎn)物（2） 蒽、菲的磺化反應(yīng)為什么以1-取代為主63物SO3H三、多環(huán)芳環(huán)的親電取代反應(yīng)l 萘環(huán)上的取代基對(duì)新的取代反應(yīng)影響：主G(o,p)G(m)次磺化FCG(o,p)次有時(shí)主l 思考題：請(qǐng)同學(xué)們分析解釋上述規(guī)律64四、芳香雜環(huán)的親電取代反應(yīng)l 五元芳香雜環(huán)的反應(yīng)活性：>>>>N HOSl 五元芳香雜環(huán)的反應(yīng)規(guī)律：吡咯、呋喃和噻吩均以2-取代產(chǎn)物為主E HEHEHE HEH 2位OOOE+O3位OO65四、芳香雜環(huán)的親電取代反應(yīng)l 六元芳香雜環(huán)的反應(yīng)活性：NO2NO2>>>NN

13、O2l 吡啶不能進(jìn)行Friedel-Crafts烷基化和?；磻?yīng)，但其N-?；拎}卻是很好的?；噭?RCOCl R'OHClRCOOR'+N HNNCOR66四、芳香雜環(huán)的親電取代反應(yīng)l 六元芳香雜環(huán)的反應(yīng)規(guī)律：吡啶的親電取代反應(yīng)發(fā)生在3-位E HE HE HNNNless stableEHNEHEH+ENNNEEHEHHNNless stableN67四、芳香雜環(huán)的親電取代反應(yīng)l 芳香雜環(huán)的反應(yīng)活性：NO2NO2>>>>>>>N HOSNNO2參閱第四章165和166頁(yè)偶極矩?cái)?shù)據(jù)N H1.81DO0.70DS0.51DN2.2

14、2DN H1.58DON H1.17DS1.73D1.90D68：五、芳環(huán)親核取代反應(yīng)l 通常苯是發(fā)生親核反應(yīng)的l 因?yàn)楫?dāng)親核負(fù)離子接近時(shí)，pi­電子云會(huì)對(duì)它產(chǎn)生排斥，此外，氫負(fù)離子是一個(gè)堿性非常強(qiáng)的堿，難以離去。H+: Nu69五、芳環(huán)親核取代反應(yīng)1. SNAr Reaction（芳環(huán)親核取代反應(yīng)）然而，當(dāng)苯環(huán)上具有一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)的吸電子基團(tuán)時(shí)，并且具有一個(gè)較好的離去基團(tuán)（如鹵素）時(shí)，親核取代反應(yīng)就可以在不太激烈的條件下發(fā)生。70五、芳環(huán)親核取代反應(yīng)OHCl 1.HO(pH=14) , 1602.HHCl+NO2ClNO2OHNO2NO2HO(pH=10) ,100+ClNO2ClN

15、O2OHO2NNO2NO2O2NH2O(pH=7),40Cl+NO2NO271親核取代反應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例回顧l One­Pot Transition­M­Free Synthesis ofDibenzob,foxepins from 2­Halobenzaldehydes思考題：ArX不活潑，在什么條件下可以發(fā)生成醚反應(yīng)？l The reaction of 2­halobenzaldehydes with (2­hydroxyphenyl)acetonitriles proceeds vequentialaldol condensatio

16、n and intramolecular ether formationreaction in the presence of Cs2CO3 and molecular sieves in toluene.72Org. Lett., Vol. XX, No. XX,X，10.1021/ol302371sv 2、芳香雜環(huán)的親核取代反應(yīng)吡啶比苯容易發(fā)生親核取代反應(yīng)吡啶的2­位或4­位上連有好的離去基團(tuán)時(shí)，容易發(fā)生親核取代反應(yīng)BrNH2NH2DNOCH3NOCH3吡啶的3­位的反應(yīng)性與鹵代苯類似，反應(yīng)要條件較強(qiáng)烈且需要在銅鹽催化下發(fā)生反應(yīng)：BrNH2NH3,H2O,Cu

17、SO4140,1.8MPa,18hNN73六、芳環(huán)取代基的反應(yīng)1、光照或加熱條件下 鹵代反應(yīng)CXCHX2X = Br,Clhv, or2、芳環(huán)側(cè)鏈的氧化反應(yīng)CH3CH3KMnOCCHCOOHCH 4KMnO43HOOCCCH3CH3CH374課堂練習(xí)、下列化合物在NaCr2O7/H+加熱條件下應(yīng)分別得到什么產(chǎn)物？CH2CH2CH2CH3CH2CH3C(CH )3 3c、b、a、H3CCHCH3 CH3CH3COOHC(CH3)3+c、HOOCC(CH3)3a、b、HOOCCOOH75六、芳環(huán)取代基的反應(yīng)3、芳香重氮鹽的形成Formation of Arenediazonium Salts+&#

18、173;NClNH2HNO (NaNO , HCl)NO H 22220 5 0C脂肪族胺也能發(fā)生重氮化（Diazotization )反應(yīng)，但是所生成的重氮鹽不穩(wěn)定，很快分解，因此難以，但可用于氮含量分析 凱氏定氮法用于l 芳香重氮鹽在上用途廣泛76六、芳環(huán)取代基的反應(yīng)4、芳香重氮鹽的親核取代反應(yīng)Nucleophilic Subsitution of Arenediazonium SaltsSynthesis of Substituted BenzenesClH3PO2­CuClN2+ClOHBrFKICNI775、芳香重氮鹽的偶聯(lián)反應(yīng)（與胺或酚反應(yīng)）Coupling reacti

19、on of Arenediazonium Salts反應(yīng)實(shí)質(zhì)：重氮鹽作為親電試劑The Arenediazonium Ion asan electronphile，這是偶氮化合物的+­N2Cl方法Br+HOHON=NBrN2+ Cl­BrOHN=NHOCH3+BrCH3區(qū)域選擇性偶聯(lián)反應(yīng)通常發(fā)生在羥基或氨基的對(duì)位，如果對(duì)位有基團(tuán)占據(jù)，則發(fā)生在鄰位。785、芳香重氮鹽的偶聯(lián)反應(yīng)（與胺或酚反應(yīng)）Coupling reaction of Arenediazonium Salts反應(yīng)實(shí)質(zhì)：重氮鹽作為親電試劑The Arenediazonium Ion asan electronph

20、ile，這是偶氮化合物的方法NNNaOH,H2O+OHHON N0 ° C OHOHNNNaOH,H2ON N+0 ° CCH3CH3NNHOAc,H2O+ N(CH3)2(H3C)2NN N0 ° C反應(yīng)條件重氮鹽與酚的偶聯(lián)常在pH810的弱堿性條件進(jìn)行；重氮鹽與芳胺的反應(yīng)在弱酸性條件下進(jìn)行。Why？796、重氮鹽在上的應(yīng)用A、苯環(huán)上引入羥基、氟和基CH2CH3CH2CH3CH2CH3CH2CH3OHOCH3CH2CH3HNO 3NH2CH2CH3CH3ICH2CH3 (1) NaNOCH2CH3Fe + HCl2HCl, 0­5oCTMOH­

21、;(2) H O2OHNH2NO2806、重氮鹽在上的應(yīng)用A、苯環(huán)上引入羥基、氟和基BrBrBrNCH2NO2NO2NCNNH2NO2NO2(1) NaNO2HCl, 0­5oCBr2Fe + HClFe(2) CuCNBrBrBr816、重氮鹽在上的應(yīng)用A、苯環(huán)上引入羥基、氟和基ClClClClNO2NH2FClClClCl(1) NaNO 2 HCl, 0­5oCHNO3Fe + HCl(2) HBF4FNH2NO2826、重氮鹽在B、COOH上的應(yīng)用規(guī)則的取代苯衍生物BrBrNH2NH2H3CH3CH3CH3CCH3CH3CH3CH3(1)HNO3(1) Br2, F

22、e(1) Fe + HCl(2)Ac2O(2) H2O,OH­ NHCOCH3CH3BrNH2NO 2CH3(1) NaNO2HCl, 0­5oCH+MgCO 2(2) H3PO2先引入硝基還原后Et2OBrCOOH思路83，再經(jīng)重氮鹽清除，這是一種可以借鑒的6、重氮鹽在B、上的應(yīng)用規(guī)則的取代苯衍生物Br?1.Br1.2.3.Fe, HCl NaNO2,HClCuBrHNO3/H2SO4NO2NO2Br2BrFeBr3846、重氮鹽在B、上的應(yīng)用規(guī)則的取代苯衍生物BrBr?2.1. NaNO2,HCl2. H3PO2BrHNO3/H2SO4NH2BrNO2NH2BrFe+HClBr2Br856、重氮鹽在上的應(yīng)用C、偶氮化合物甲基橙（Methyl Orange）HO3S NN(CH3)2NNaO3SSO3NaNN剛果紅（Congo Red）NNNH2H2NHO