芳香烴(環(huán)烴,芳香烴,苯,苯的同系物,結構,性質,分類)

四、苯環(huán)上親電取代反應的歷程

　　苯及其同系物在苯環(huán)上的取代反應，包括鹵化、硝化、磺化、烷基化及酰化等，是一個帶正電荷的原子或原子團（E+）首先進攻苯環(huán)而進行的反應，故是一個親電取代。它的整個過程用下式表示。

　�。ㄒ唬�鹵化

　　苯與鹵素在催化劑（例如FeCL3）存在下的鹵化，是由親電試劑發(fā)動進攻的。這個反應的親電試劑與鹵化鐵生成的配合物。

　　取代反應分兩步進行。

　　第一步，親電試劑進攻苯環(huán)的π電子與CL+生成C-CL鍵被親電試劑進攻的碳原子變?yōu)閟p3雜化,而破壞了原來的環(huán)狀共軛體系。環(huán)上其余的五個sp2雜化的碳原子組成了一個共軛體系，這個體系包括五個碳和四個π電子，它帶一個正電荷，連同環(huán)上的一個sp3碳原子構成σ配合物。

第二步，中間體碳正離子脫去一個質子，生成取代產物。

第一步是決定反應速率的一步，它是由親電試劑對底物進攻，與烯烴的親電加成的第一步相似。但在這里整個反應是取代，所以叫做親電取代。第二步不同于烯烴的是從碳正離子脫去質子，而不是碳正離子與陰離子的結合，這是由于苯環(huán)比較穩(wěn)定的緣故。

　　催化劑氯化鐵促進氯分子極化，并與帶負電荷的部分配合，使氯的親電性加強。如果苯環(huán)上有強的活化基團，如羧基，鹵化反應可不需加鹵化鐵。

　�。ǘ�）硝化

　　苯及同系物硝化反應的親電試劑是硝金翁離子（）。在混酸中，它

是由濃硝酸與濃硫酸作用生成的。

硝金翁離子Ｏ=→Ｏ是很強的親電試劑。

　　在有些情況下，硝化反應不用混酸而用硝酸。這時的硝金翁離子是通過下式生成的：

　�。ㄈ�）磺化

　　苯及同系物磺化時，進攻試劑是親電的三氧化硫。

三氧化硫是電中性的分子，但它發(fā)生極化：

磺化反應可能分三步進行。

　　第一步，親電試劑SO3的進攻，與苯生成σ配合物。這個σ配合物作為一個整體不帶電荷，但環(huán)中的五個sp2碳及-SO-3兩部分分別帶一個正電荷信一個負電荷。

第二步和第三步轉變?yōu)楸交撬帷?/P>

　　（四）傅-克反應

　　傅-克反應歷程和硝化反應歷程相似。

　　1．烷基化

　　親電試劑是碳正離子R⁺，它是由以下過程生成的。

R-X+AlCl₃→R⁺＋[AlCl₃X]^-

　　烷基化由以下兩步進行：

　　第一步：

第二步：

2．�；�化：

　　親電試劑是正離子，它是由以下過程生成的。

�；�化由以下兩步進行：

　　第一步：

第二步：

　

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