亲电取代反应

一种化学反应
亲电取代反应(electrophilic substitution reaction),是指化合物分子中的原子或原子团被亲电试剂取代的反应。最重要的亲电取代反应是苯环上的亲电取代反应芳香亲电取代反应。芳香亲电取代反应包括芳环的硝化、卤化磺化、傅-克[xiān]基化和傅-克[wán]基化,广泛用于芳香族化合物的合成[1]

原理

亲电取代反应主要发生在芳香体系或富电子的不饱和碳上,就本质而言均是较强亲电基团对负电子体系进攻,取代较弱亲电基团。但对于芳香体系和脂肪体系,由于具体环境不同,其反应历程亦有所不同,现分述如下。
苯环上的取代反应(如卤代、硝化、磺化、傅-克反应等)都是亲电取代反应历程。一般认为在亲电取代反应中,首先是亲电试剂在一定条件下离解为具有亲电性的正离子E。接着E进攻苯环,与苯环的π电子很快形成π络合物(可以理解为一种碳正离子),π络合物仍然保持苯环的结构。
紧接着π络合物中的亲电试剂E进一步与苯环的一个碳原子直接连接,形成σ络合物。σ络合物的形成是缺电子的亲电试剂E从苯环获得两个电子而与苯环上的碳原子结合成σ键的结果。此时,与亲电试剂E形成σ键的这个碳原子由sp杂化变成sp杂化,碳环上的π电子只剩下四个,即四个π电子分布在五个碳原子上形成p-π共轭体系。所以碳环不再是原来的稳定的共轭体系,而是缺电子共轭体系。