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  • 1 # 朝氣蓬勃的鈴鐺

    親電取代反應主要發生在芳香體系或富電子的不飽和碳上,就本質而言均是較強親電基團對負電子體系進攻,取代較弱親電基團。但對於芳香體系和脂肪體系,由於具體環境不同,其反應歷程亦有所不同。

    1.苯環上的取代反應(如滷代、硝化、磺化、傅-克反應等)都是親電取代反應歷程。一般認為在親電取代反應中,首先是親電試劑在一定條件下離解為具有親電性的正離子E+。接著E+進攻苯環,與苯環的π電子很快形成π絡合物(可以理解為一種碳正離子),π絡合物仍然保持苯環的結構。

    緊接著π絡合物中的親電試劑E+進一步與苯環的一個碳原子直接連接,形成σ絡合物。σ絡合物的形成是缺電子的親電試劑E+從苯環獲得兩個電子而與苯環上的碳原子結合成σ鍵的結果。此時,與親電試劑E+形成σ鍵的這個碳原子由sp2雜化變成sp3雜化,碳環上的π電子只剩下四個,即四個π電子分布在五個碳原子上形成p-π共軛體系。所以碳環不再是原來的穩定的共軛體系,而是缺電子共軛體系。

    這種缺電子共軛體系有失去氫質子而恢復原來穩定的共軛體系的趨勢。所以σ絡合物很快失去氫質子,與親電試劑E+形成σ鍵的碳原子又由sp3雜化變成sp2雜化,恢復到了原來的穩定的共軛體系。

    綜上所述,芳烴親電取代反應歷程可以表示如下:

    2.脂肪體系親電取代反應與芳香體系有較大不同,其機理更類似於脂肪族的親核取代反應,一般可分為SE1和SE2,這與脂肪族親核取代機理中的SN1和SN2類似。而卡賓插入反應這樣先插入,再消去的歷程就稱為SE2。[1]

  • 2 # 龍某人0407

    簡介

    親電反應 electrophilic reaction

    親電反應指缺電子(對電子有親和力)的試劑進攻另一化合物電子雲密度較高(富電子)區域引起的反應。親電反應屬於離子型反應(ionic reaction)的一種,是有機化學的基本反應之一。

    在相互作用的兩個體系之間,由於一個體系對另一個體系的電子的吸引所引起的化學反應。這些反應屬於離子反應。反應試劑在反應過程中,從與之相互作用的原子或體系得到或共享電子對者,稱為親電試劑(E+)。

    凡由親電試劑如HNO3、H2SO4、Cl2、Br2等與有機分子相互作用而發生的取代反應,稱為親電取代反應(SE):

    E++RX─→RE+X+

    式中R為烷基。上述類型的正離子取代反應屬於SE類型反應。例如,CH3:MgBr與溴反應時,溴分子的正電荷部分(相當於上式中的E+)與帶著一對電子的甲基反應:

    CH3:|MgBr+Br+|:Br-─→CH3Br+MgBr2

    在芳香族化合物親電取代反應中,親電試劑進攻芳香環,生成σ絡合物,然後離去基團變成正離子離開,離去基團在多數情況下為質子:

    一般,第二步的速率比第一步高(k2》k1,k-1)。

    由親電試劑進攻所引起的加成反應稱為親電加成反應。在沒有光照和自由基引發的條件下,烯烴與鹵素的加成反應是親電加成反應,例如:

    CH3CH=CH2+Br2─→CH3CHBrCH2Br

    反應在非極性溶劑中進行時,極性物質如極性容器壁,極性的溶質如氯化氫、水等都具有催化作用,使反應速率加快。加成速率與烯烴的結構密切相關,雙鍵連有給電子基團者加溴就快,連有吸電子基團者加溴就慢。

    在大多數情況下,親電加成反應是反式加成,加成中間體為溴橋正離子,反應是分步進行的:

    反應物

    在親電反應過程中,從與之相互作用的原子或體系得到或共享電子對的反應物,稱為親電試劑(electrophilesE);與親電試劑作用的反應物稱為親核試劑(nucleophileNu)。最常見的親核試劑是鹵代烴(halohydrocarbon)和酰滷(acyl halide),親電試劑是路易斯酸(Lewis acid),因而親電試劑的親電性與其酸性有關,一般而言,酸性強的親電試劑親電性強,但二者沒有定量關系,特例也有不少。

  • 3 # 淸QF風

    親電取代反應性順序是 : 吡咯>呋喃>噻吩>苯 【解析】 吡咯(C4H5N) 呋喃(C4H4O) 噻吩(C4H4S) 苯(C6H6) 吡咯,呋喃,噻吩分別由一個氮原子(N)、氧原子(O)、硫原子(S)與四個碳原子構成。它們比苯容易進行親電取代反應。 親電取代反應的活性需要參考中間體(碳正離子)的穩定性,看其可能的共振式能多大程度上穩定這個正電荷。

    N因為比O的電負性低,更能接受正電荷在該原子上。所以相對應的吡咯比呋喃的反應活性高。

    噻吩比較特殊,因為S用的是3p軌道共軛,其共軛效果不如用2p軌道的N或者O,所以儘管S的電負性最低,其實際穩定效果不如其他兩個。 通俗的說:親電取代是電子雲密度越大越強。這三種元素,給電子的共軛效應是:N>O>S;吸電子的誘導效應:O>S>N。N的給電子能力最強;相對於O,S的給電子能力不怎麼樣,所以綜合的給電子能力:N>O>S,所以吡咯>呋喃>噻吩。

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