1、親電取代反應
主要包含五個方面:滷代:與鹵素及鐵粉或相應的三鹵化鐵存在的條件下,可以發生苯環上的H被取代的反應。鹵素的反應活性為:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物發生的活性是:烷基苯>苯>苯環上有吸電子基的衍生物。
烷基苯發生滷代的時候,如果是上述催化劑,可發生苯環上H取代的反應;如在光照條件下,可發生側鏈上的H被取代的反應。
應用:鑑別。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鑑別:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:與濃硫酸及濃硝酸(混酸)存在的條件下,在水浴溫度為55攝氏度至60攝氏度範圍內,可向苯環上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物發生硝化的速度同上。
磺化:與濃硫酸發生的反應,可向苯環引入磺酸基。該反應是個可逆的反應。在酸性水溶液中,磺酸基可脫離,故可用於基團的保護。烷基苯的磺化產物隨溫度變化:高溫時主要得到對位的產物,低溫時主要得到鄰位的產物。
F-C烷基化:條件是無水AlX3等Lewis酸存在的情況下,苯及衍生物可與RX、烯烴、醇發生烷基化反應,向苯環中引入烷基。這是個可逆反應,常生成多元取代物,並且在反應的過程中會發生C正離子的重排,常常得不到需要的產物。該反應當苯環上連線有吸電子基團時不能進行。如:由苯合成甲苯、乙苯、異丙苯。
F-C醯基化:條件同上。苯及衍生物可與RCOX、酸酐等發生反應,將RCO-基團引入苯環上。此反應不會重排,但苯環上連線有吸電子基團時也不能發生。如:苯合成正丙苯、苯乙酮。
親電取代反應活性小結:連線給電子基的苯取代物反應速度大於苯,且連線的給電子基越多,活性越大;相反,連線吸電子基的苯取代物反應速度小於苯,且連線的吸電子基越多,活性越小。
2、加成反應
與H2:在催化劑Pt、Pd、Ni等存在條件下,可與氫氣發生加成反應,最終生成環己烷。與Cl2:在光照條件下,可發生自由基加成反應,最終生成六六六。
3、氧化反應
苯本身難於氧化。但是和苯環相鄰碳上有氫原子的烴的同系物,無論R-的碳鏈長短,則可在高錳酸鉀酸性條件下氧化,一般都生成苯甲酸。而沒有α-H的苯衍生物則難以氧化。該反應用於合成羧酸,或者鑑別。現象:高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。
4、定位效應
兩類定位基鄰、對位定位基,又稱為第一類定位基,包含:所有的給電子基和鹵素。它們使新引入的基團進入到它們的鄰位和對位。給電子基使苯環活化,而X2則使苯環鈍化。
間位定位基,又稱為第二類定位基,包含:除了鹵素以外的所有吸電子基。它們使新引入的基團進入到它們的間位。它們都使苯環鈍化。
二取代苯的定位規則:原有兩取代基定位作用一致,進入共同定位的位置。如間氯甲苯等。原有兩取代基定位作用不一致,有兩種情況:兩取代基屬於同類,則由定位效應強的決定;若兩取代基屬於不同類時,則由第一類定位基決定。
1、親電取代反應
主要包含五個方面:滷代:與鹵素及鐵粉或相應的三鹵化鐵存在的條件下,可以發生苯環上的H被取代的反應。鹵素的反應活性為:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物發生的活性是:烷基苯>苯>苯環上有吸電子基的衍生物。
烷基苯發生滷代的時候,如果是上述催化劑,可發生苯環上H取代的反應;如在光照條件下,可發生側鏈上的H被取代的反應。
應用:鑑別。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鑑別:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:與濃硫酸及濃硝酸(混酸)存在的條件下,在水浴溫度為55攝氏度至60攝氏度範圍內,可向苯環上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物發生硝化的速度同上。
磺化:與濃硫酸發生的反應,可向苯環引入磺酸基。該反應是個可逆的反應。在酸性水溶液中,磺酸基可脫離,故可用於基團的保護。烷基苯的磺化產物隨溫度變化:高溫時主要得到對位的產物,低溫時主要得到鄰位的產物。
F-C烷基化:條件是無水AlX3等Lewis酸存在的情況下,苯及衍生物可與RX、烯烴、醇發生烷基化反應,向苯環中引入烷基。這是個可逆反應,常生成多元取代物,並且在反應的過程中會發生C正離子的重排,常常得不到需要的產物。該反應當苯環上連線有吸電子基團時不能進行。如:由苯合成甲苯、乙苯、異丙苯。
F-C醯基化:條件同上。苯及衍生物可與RCOX、酸酐等發生反應,將RCO-基團引入苯環上。此反應不會重排,但苯環上連線有吸電子基團時也不能發生。如:苯合成正丙苯、苯乙酮。
親電取代反應活性小結:連線給電子基的苯取代物反應速度大於苯,且連線的給電子基越多,活性越大;相反,連線吸電子基的苯取代物反應速度小於苯,且連線的吸電子基越多,活性越小。
2、加成反應
與H2:在催化劑Pt、Pd、Ni等存在條件下,可與氫氣發生加成反應,最終生成環己烷。與Cl2:在光照條件下,可發生自由基加成反應,最終生成六六六。
3、氧化反應
苯本身難於氧化。但是和苯環相鄰碳上有氫原子的烴的同系物,無論R-的碳鏈長短,則可在高錳酸鉀酸性條件下氧化,一般都生成苯甲酸。而沒有α-H的苯衍生物則難以氧化。該反應用於合成羧酸,或者鑑別。現象:高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。
4、定位效應
兩類定位基鄰、對位定位基,又稱為第一類定位基,包含:所有的給電子基和鹵素。它們使新引入的基團進入到它們的鄰位和對位。給電子基使苯環活化,而X2則使苯環鈍化。
間位定位基,又稱為第二類定位基,包含:除了鹵素以外的所有吸電子基。它們使新引入的基團進入到它們的間位。它們都使苯環鈍化。
二取代苯的定位規則:原有兩取代基定位作用一致,進入共同定位的位置。如間氯甲苯等。原有兩取代基定位作用不一致,有兩種情況:兩取代基屬於同類,則由定位效應強的決定;若兩取代基屬於不同類時,則由第一類定位基決定。