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亲电芳香取代:概述
18.4
亲电芳香取代反应是指亲电试剂取代芳香环上的一个氢原子的反应。
这些反应能够将不同的官能团引入芳香环上。
反应机理的第一步中,芳香环的π体系进攻亲电试剂,形成一个共振稳定的芳正离子(arenium离子)。
芳基正离子也被称为σ络合物,因为亲电试剂与芳香环形成了σ键。
第二步中,芳正离子发生去质子化,恢复芳香性,得到取代产物。
从自由能图中可以明显看出,第一步是吸能反应,因为环失去了其芳香稳定性。这一步的活化自由能较高,反应速率较慢,因此是决速步。
相比之下,第二步是放能反应,因为它恢复了体系的芳香稳定性。该步骤的活化自由能较低,反应速度快。
总体而言,亲电芳香取代反应是放能反应。
在亲电芳香族取代反应中,亲电子试剂取代芳香族化合物的氢。
通过这些反应可以将许多官能团添加到芳香族化合物中。 所有亲电芳香族取代反应均通过两步机制发生。 第一步,芳环的π系统与亲电子试剂反应,形成芳烃离子,该离子是共振稳定的。 它通常被称为西格玛络合物,因为亲电子试剂与芳环形成西格玛键。
在第二步中…