3.3苯环上取代反应的定位规律（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

苯环上取代反应的定位规律 一元取代苯的定位规律 1 2 二元取代苯的定位规律 3 定位规律的应用 目 录 一元取代苯的定位规律 1 2 二元取代苯的定位规律 3 定位规律的应用 目 录 一元取代苯：苯环上有一个氢原子被其他的原子或者基团取代后生成的产物。 二元取代苯：苯环上有二个氢原子被其他的原子或者基团取代后生成的产物。 一元取代苯或者二元取代苯再发生取代反应时，反应是按照一定的规律进行的。 1、定位基 苯环上原有的取代基称为定位基。 一、一元取代苯的定位规律 2、定位效应 定位基的两个作用： 1、影响取代反应进行的难易。 2、决定新取代基进入苯环的位置。 苯环上有甲基，取代反应容易进行，新进入的取代基进入甲基的邻位和对位；苯环上有硝基，取代反应难于进行，新进入的取代基进入硝基的间位。 3、定位基的分类 第一类定位基：邻、对位定位基； 第二类定位基：间位定位基。 邻、对位定位基：当苯环上连有该类基团时，新进入苯环的基团主要进入该基团的邻位和对位。除卤素和苯基外，该类基团都能使苯环活化。 甲苯和硝基苯发生磺化反应：甲苯可以在常温下进行，而硝基苯需要升温和加催化剂。 常见的邻、对位定位基： 氧负离子 二甲氨基 氨基 羟基 甲氧基 乙酰氨基 烷基 卤素 苯基 常见的邻、对位定位基： 氧负离子 二甲氨基 氨基 羟基 甲氧基 乙酰氨基 烷基 卤素 苯基 甲氧基 邻、对位定位基特点：负离子或与苯环直接相连的原子是饱和的（苯基除外）。上述邻、对位定位基定位能力依次减弱。一般来说，对苯环活化能力程度较大的基团，基定位能力较强。 ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ 间位定位基：当苯环上连有该类基团时，新进入苯环的基团主要进入该基团的间位。并使苯环纯化，取代反应比苯难于进行。 苯和硝基苯发生硝化反应： 苯与混酸可以发生；而硝基苯需要升温，并且需要发烟硝酸和硫酸。 常见的间位定位基： 三甲氨基 硝基 氰基 磺基 醛基 乙酰基 羧基 氨基甲酰基 常见的间位定位基： 三甲氨基 硝基 氰基 磺基 醛基 乙酰基 羧基 氨基甲酰基 间位定位基的特点：正离子或与苯环直接相连的原子是不饱和的。 上述间位定位基定位能力依次减弱。一般来说，对苯环纯化能力程度较大的基团，基定位能力较强。 一元取代苯的定位规律 1 2 二元取代苯的定位规律 3 定位规律的应用 目 录 1、两个定位基的定位效应一致 如果苯环上已有两个基团定位作用一致，则新基团可顺利的进入两个定位基一致指向的位置。 一、二元取代苯的定位规律 2、两个定位基的定位效应不一致 （1）两个定位基属于同一类：两个同类定位基的定位作用发生矛盾时，一般由定位能力强的（排在前面）定位基决定新基团进入环上的位置。 （2）两个定位基不是同一类：当两类不同定位基的定位作用发生矛盾时，一般由邻、对位定位基决定新基团进入环上的位置。 少量（空间位阻） 少量（空间位阻） 2、两个定位的定位效应不一致 习题一：下列化合物进行硝化时，硝基将进入苯环上哪个位置？用箭头标出 习题二：试排出下列化合物进行硝化反应的活性顺序 一元取代苯的定位规律 1 2 二元取代苯的定位规律 3 定位规律的应用 目 录 1、预测反应的主产物 [例1] 写出下列化合物发生硝化反应时的主要产物。 一、定位规律的应用 (1) (2) (3) (1) 甲氧基是邻、对位定位基 HNO3 和 1、预测反应的主产物 一、定位规律的应用 [例1] 写出下列化合物发生硝化反应时的主要产物。 (2) 硝基是间位定位基 HNO3 1、预测反应的主产物 一、定位规律的应用 [例1] 写出下列化合物发生硝化反应时的主要产物。 (3) 甲基是邻、对位定位基， 磺基是间位定位基，效果一致。 HNO3 1、预测反应的主产物 一、定位规律的应用 [例1] 写出下列化合物发生硝化反应时的主要产物。 2、指导合成路线 [例2] 设计由苯合成间硝基氯苯的路线 由于硝基是间位定位基，而氯是邻、对位定位基，只有先硝化，再氯化才能得到间硝基氯苯。 混酸 Cl2 FeCl3 [例3] 设计由甲苯合成间硝基苯甲酸的路线 1、甲基要转换成羧酸，必须经过氧化反应。 2、究竟是先氧化反应还是硝化反应？由于甲基是邻、对位定位基，不能先硝反应；而羧基是间位定位基，刚好符合合成要求，所以先氧化，再硝化。 2、指导合成路线 [例4] 设计由苯合成3-硝基-4-氯苯磺酸的路线 1、究竟先引入哪个基团？ 如果先引入硝基（间位），能引入磺 基，不能引入氯；如果先引入磺基（间位），能引入硝基，不能引入氯；如果先引入氯（邻、对位），可引入硝基和磺基。先氯化反应。 2、指导合成路线 [例4] 设计由苯合成3-硝基-4-氯苯磺酸的路线 2、氯化后，究竟先硝化还是先磺化？ 如果