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【基础有机】芳香亲核取代反应

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1楼2011-09-25 10:47回复

    【基础有机】芳香亲核取代反应
    由于H-并非好的离去基团,导致亲核取代在取代基“不好”的芳环上不可能发生。但当芳环上的取代基合适同时有能使亲核取代发生的活化基团,那么这种反应可以发生。
    一.SNAr机理
    如果苯环上有着强吸电子基和好的离去基团,则亲核取代甚至可在非常温和的条件下进行。
    这种机理一般被认为是加成-消除机理,其中存在一个带负电的σ络合物(Meisenheimer complex)。


    在动力学上,SNAr一般是二级反应(v=k2[ArX][Nu-])。实际上SNAr的动力学公式可以表示为:v=k1k2[ArX][Nu-]/(k-1 +k2)

    而当苯环上的离去基团X较差时,k-1>>k2,此时Nu-的碱性乃至加入的碱都可能对速率方程产生影响,这里本文不再赘述。
    可以简单地认为在质子溶剂中,亲核试剂的进攻和离去基的离去都可能是决速步,但是在非质子溶剂中,一般离去基的失去是决速步。
    对于离去基团的好坏对速率的影响,如果无碱催化,它们不影响反应速率。值得注意的是,与SN1和SN2反应不同的是,卤素作为离去基团时的速率F>>Cl>Br>I。这是由于强的电负性使得所在的碳原子更容易被进攻,同时也有利于形成的络合物的稳定。
    Reaction:

    


    2楼2011-09-25 10:48
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      2025-08-28 03:43:36
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      二.苯炔机理
      苯炔机理的发现是在用氯苯-1-14C做底物和KNH2反应时发现生成的苯胺50%的14C在1位,50%的在2位。这说明反应机理是消去-加成机理也就是苯炔机理。
      关于苯炔的生成机理有两种情况,其一是当离去基团是弱吸电子基但较好离去时,质子的脱去是决速步。(协同机理)

      其二是当离去基团吸电子能力强但是不好的离去基团时,它本身的脱去是决速步。(碳负离子机理)

      另外,苯炔可很好地用于D-A反应。
      Reaction:
      


      3楼2011-09-25 10:48
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        三.重氮盐的亲核取代
        由于重氮盐是非常活泼的离去基团导致了极为不稳定的芳环碳正离子的生成。至于其不是苯炔机理的证据则在于重氮盐和D2O反应时得到的产物苯环2位的H并没有被D取代。

        这种机理实际上是SN1机理,反应速率对[ArN2+]为一级,并为推电子基团所促进。
        Reaction:
        


        4楼2011-09-25 10:48
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          end.
          sotheray
          2011.09.25


          6楼2011-09-25 10:48
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            这机理真是奇葩了...


            IP属地:江苏7楼2011-09-25 10:50
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              这个机理很nb的= =


              8楼2011-09-25 10:51
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                邢大本说加成-消除机理叫做
                重氮盐水解那个叫做
                


                IP属地:广东9楼2011-09-25 10:55
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                  2025-08-28 03:37:36
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                  压力大。。。


                  IP属地:中国香港10楼2011-09-25 10:57
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                    先膜拜再看


                    IP属地:上海11楼2011-09-25 10:58
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                      找时间看看March高有上有没有更详细的说法


                      IP属地:江苏12楼2011-09-25 10:59
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                        我说,先别加精,VNS呢?


                        13楼2011-09-25 11:00
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                          赞扬!


                          IP属地:四川14楼2011-09-25 11:05
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                            @sotheray


                            15楼2011-09-25 11:11
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                              2025-08-28 03:31:36
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                              - -那个也是西格玛络合物


                              16楼2011-09-25 11:23
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