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芳环亲核取代的一个问题 [复制链接]

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离线exoto
 

只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2011-12-28
在苯环亲核取代的时候,加入存在两种不同的吸电子基,比如F,Br,若在两个原子处对位,那么亲核取代的时候谁先下去?
我曾认为这种情况发生的时候,应该先判断两集团活化程度,活化程度高的保留(这一点是分析中间体出来的,譬如对硝基溴苯,亲和微点在Br上显然负电荷离欲更好,因为硝基能通过共振参与分散电荷),然后再看离去能力,离去能力低的保留。但是对于对溴氟苯确难以用这个法子判断了。因为负电荷离F近稳定,但是F又是离去的好集团。这事一种平衡关系。这种情况又该怎么判断?


另外一个问题伸手,对于共轭效应难以传递的芳环,比如间二硝基苯。这东西说取代硝基是不是有点困难?
离线exoto

只看该作者 14楼 发表于: 2012-02-06
我X,诸位,我昨天去Emory大学闲翻Carey写的一本基础有机居然发现了合理的解释。
认为:F是高电负性集团,所以能通过降低中间体极性稳定麦森豪迈尔络合物,导致反应速率变高。
离线liberite

只看该作者 13楼 发表于: 2012-01-15
所谓的氟效应,反应难易看中间体的属性,F与sp2杂化的碳连接不如与sp3杂化的稳定,也就是说F倾向于导致sp2杂化的碳的加成
离线exoto

只看该作者 12楼 发表于: 2012-01-15
回 FIRE 的帖子
FIRE:= =实际上F是芳香性离去极好的基团之一,原因很简单。。。虽然F-C键键能高,但是F的共轭程度差,吸电子又很过分,当然是以离子的方式离去更稳定,补偿能量也够。。。不至于动用量化。。 (2012-01-05 19:02) 

吧主可能没明白我提出的几个关键点
1,氟苯苯缺极难制备,同样是由于C-X键断裂而导致的决速步,但是氯苯却远远好于氟苯,制备苯缺。
2,F给电子共轭能力很强。这句话出现在邢大本上。I的给电子共轭能力最弱了。
离线FIRE

只看该作者 11楼 发表于: 2012-01-07
= =|||不。。是F>Cl>Br>I。。至于I,虽然它共轭差,但是它的吸电子程度也差啊。。。
芳香环上亲核取代是SnAr2,这个过程中第一步控制速度的加成,如果苯环上电子云浓度大,那么就难以进行,如果浓度小则易于进行。而F的吸电子能力远比I的强,因此F会使苯环上的电子云浓度变小而易于发生第一步。第二部则是离去,F-是一个好的离去基团。。。
当他们屠杀犹太人时,我没有作声,因为我不是犹太人;当他们屠杀基督徒时,我没有作声,因为我不是基督徒;后来他们要杀我,已经没有人能为我作声了.......
离线kio3

只看该作者 10楼 发表于: 2012-01-05
回 FIRE 的帖子
FIRE:= =实际上F是芳香性离去极好的基团之一,原因很简单。。。虽然F-C键键能高,但是F的共轭程度差,吸电子又很过分,当然是以离子的方式离去更稳定,补偿能量也够。。。不至于动用量化。。 (2012-01-05 19:02)

F的共轭程度差I岂不更差??
到此为止我算是彻底晕了。
现在我只想确认一下芳环上离去是F、 Cl、 I、 Br 的顺序?
原因什么的就算了,似乎还没统一?!
氰负离子进攻羰基,生成α-羟基腈,后者简称清纯
离线FIRE

只看该作者 9楼 发表于: 2012-01-05
= =实际上F是芳香性离去极好的基团之一,原因很简单。。。虽然F-C键键能高,但是F的共轭程度差,吸电子又很过分,当然是以离子的方式离去更稳定,补偿能量也够。。。不至于动用量化。。
当他们屠杀犹太人时,我没有作声,因为我不是犹太人;当他们屠杀基督徒时,我没有作声,因为我不是基督徒;后来他们要杀我,已经没有人能为我作声了.......
离线exoto

只看该作者 8楼 发表于: 2012-01-01
回 kio3 的帖子
kio3:不明白为嘛F离去能力好,这么小的半径,I离去能力才好吧。
离去顺序F>Cl>I>Br只是F的I+效应吧,似乎这四个东西中F和Cl是SN2,Br和I是SN1。
条件似乎是……水? (2012-01-01 11:52) 

这是事实,类似于SN2里的I,这个问题存在深层次原因,首先F好离去,但是氟苯非常不好制备苯缺,因为断裂C-F键能量较高,这是某盾之一,其次,F吸电子能力应该不弱,但是活化苯环亲核取代不行,也许是F给电子能力较强导致的(但是奇葩的是根据量化计算,F稳定C+离子能力也好,C-离子能力也好,都不如CL效果好,但是这里的C是连在简单小型CH集团上的)。
F很奇葩,目测需要量化计算进一步解释本质原因。
离线kio3

只看该作者 7楼 发表于: 2012-01-01
不明白为嘛F离去能力好,这么小的半径,I离去能力才好吧。
离去顺序F>Cl>I>Br只是F的I+效应吧,似乎这四个东西中F和Cl是SN2,Br和I是SN1。
条件似乎是……水?
氰负离子进攻羰基,生成α-羟基腈,后者简称清纯
离线exoto

只看该作者 6楼 发表于: 2012-01-01
回 Carneades 的帖子
Carneades:我觉得是F原子离去。
芳香族亲和取代的决速步骤是试剂的进攻,吸电子基有利于该步骤的加快。 (2011-12-31 10:49) 

没错LS,这个讨论的结果在化学吧。
我简单说一下
1,F对活化苯环亲核取代基本没有效果,数据来源自March。其活化含有强吸电子基的苯环亲核取代能力还不如H强。
2,F是很好的离去集团。这点和3L说的一样。2L,,,你该好好读书了。。。还有你的数据跟高等有机数据冲突。不知道是什么条件下的,你的例子完全解释不了3l的现象。
所以造就了这个问题,F离去了,而对位的Br保留了。(Br活化能力都要比F强),类似于重单基和硝基,如果在邻对位,那么将离去硝基。
3,给电子共轭能力是F>CL>Br>I。
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