关于取代苯化学位移的讨论

在早期的碳谱研究中，化学位移的表示方法各不相同。

有的用二硫化碳，也有的用苯作参比。

现在与。

H-NMR谱相同，均以TMS为标准。

13C-NMR的常规谱大都是质子噪声去偶(或宽带去偶)，特征是所得各种核的共振峰表现为单峰，它们的位置取决于化学位移，所以化学位移δc是13C-NMR 最重要的参数。

δC有一点和δH不同，即δC受分子间影响较小，因为H一般处在分子的边缘，邻近分子对它的影响较大，如H键、缔合等，而碳处在分子的骨架上，所以分子间效应对C影响较小，但分子内部的相互作用就显得很重要。

(1)碳原子的杂化类型δC受杂化影响很大，而次序基本与δH平行，一般情况是：CH3-CH3 δC 5.7 sp3δC<50ppmCH~CH δC 71.9 sp δC＝70~l00ppmCH2-CH2 δC 123.3 sp2δC＝70~100ppmCH2-O δC 123.3 sp2δC＝70~100ppm(2)诱导效应电负性取代基使相邻碳化学位移δ增加，增加的大小随相隔键数的增多而减弱。

这是由于电负性基团的诱导效应，使碳原子2p轨道电子云密度减小所致。

诱导效应对直接相连碳的影响最大，即α效应。

由于碳原子的电负性比氢原子的大，所以，尽管烷基为给电子基团，但是，在烷烃化合物中，烷基取代越多的碳原子，其δC反而越向低场位移。

根据这一规律，可以有助于推断碳的种类，即：δ(伯碳)<δ(仲碳)<δ(叔碳)<δ(季碳) 不同取代基对β碳的影响差别不大，对1碳的影响都使其向高场位移。

这表明，除了取代基的诱导效应外，还有其它因素影响碳核的化学位移。

电负性取代基越多，化学位移越大。

（3）共轭效应共轭效应对对π体系中电子云分布有很大影响，从而影响碳的化学位移。

取代苯环中，供电子基团取代能使其邻、对位碳的电子云密度增加，对应碳的化学位移δ值减小，而吸电子基团取代则使其邻、对位碳的电子云密度减小，对应碳的化学位移δ值增加。

二取代苯的定位规律（有机化学基础知识）如果苯环上已经有了两个取代基，当引入第三个取代基时，影响第三个取代基进入的位置的因素较多。

医学教|育网收集整理定性地说，两个取代基对反应活性的影响有加和性。

1.苯环上已有两个邻对位定位取代基或两个间位定位取代基，当这两个定位取代基的定位方向有矛盾时，第三个取代基进入的位置，主要由定位作用较强的一个来决定。

2.苯环上己有一个邻对位定位取代基和一个间位定位取代基，且二者的定位方向相反，这时主要由邻对位定位取代基来决定第三个取代基进入的位置。

3.两个定位取代基在苯环的1位和3位时，由于空间位阻的关系，第三个取代基在2位发生取代反应的比例较小。

苯环的取代定位规律的解释（有机化学基础知识）当苯环上连有定位取代基时，苯环上电子云密度的分布就发生变化。

这种影响可沿着苯环的共轭链传递。

因此共轭链上就出现电子云密度较大和电子云密度较小的交替现象，从而使它表现出定位效应。

①邻对位定位取代基的定位效应：邻对位定位取代基除卤素外，其它的多是斥电子的基团，能使定位取代基的邻对位的碳原子的电子云密度增高，所以亲电试剂容易进攻这两个位置的碳原子。

卤素和苯环相连时，与苯酚羟基相似，也有方向相反的吸电子诱导和共轭两种效应。

医学教|育网收集整理但在此情况下，诱导效应占优势，使苯环上电子云密度降低，苯环钝化，故亲电取代反应比苯难。

但共轭使间位电子云密度降低的程度比邻对位更明显，所以取代反应主要在邻对位进行。

②间位定位基的定位效应：这类定位取代基是吸电子的基团，使苯环上的电子云移向这些基团，因此苯环上的电子云密度降低。

这样，对苯环起了钝化作用，所以较苯难于进行亲电取代反应。

③共振理论对定位效应的解释：邻对位中间体均有一种稳定的共振式（邻对位定位基的影响）。

在间位定位基的影响下，在三个可能的碳正离子中间体中，邻对位共振式中正电荷是在连有吸电子基的碳上，它使碳正离子中间体更不稳定。

所以间位碳正离子中间体是最有利的。

取代基对苯环氢化学位移的影响规律一、引言在有机化合物中，苯环是一个重要的结构单元。

苯环上的氢原子由于取代基的存在，其化学位移值会发生改变。

了解取代基对苯环氢化学位移的影响规律对于解析核磁共振谱图、推断分子结构具有重要意义。

本文将探讨取代基对苯环氢化学位移影响的四个主要方面。

二、取代基的电子效应取代基的电子效应是影响苯环氢化学位移的主要因素之一。

根据供电子和吸电子的性质，取代基可分为给电子取代基和吸电子取代基。

给电子取代基倾向于稳定苯环上的电子，使得苯环上的氢原子核外电子密度增加，导致化学位移向低场移动。

相反，吸电子取代基会使苯环上的电子密度降低，导致化学位移向高场移动。

三、取代基的磁各向异性效应磁各向异性效应是指分子内部各个原子核的磁矩在空间取向不同而产生的相互作用。

取代基的磁各向异性效应可以影响苯环上氢原子核的磁各向异性，进而影响其化学位移。

通常情况下，取代基的磁各向异性效应对苯环氢化学位移的影响较小，但在某些特定情况下可能会产生显著影响。

四、取代基的键极性取代基的键极性也会影响苯环氢的化学位移。

当取代基与苯环之间存在极性相互作用时，会导致苯环上氢原子核外电子密度发生变化，从而影响其化学位移。

通常情况下，取代基的键极性对苯环氢化学位移的影响较小，但在某些特定情况下可能会产生显著影响。

五、取代基的空间效应空间效应是指分子内部各个原子核在空间位置上的相互关系对分子性质的影响。

取代基的空间效应可以通过占据空间位置、诱导效应和扭转张力等方式影响苯环氢的化学位移。

例如，当取代基位于苯环的对位时，可能会产生诱导效应，导致苯环氢的化学位移发生变化。

此外，取代基之间的空间位阻效应也可能影响苯环氢的化学位移。

六、结论综上所述，取代基对苯环氢化学位移的影响可以从电子效应、磁各向异性效应、键极性和空间效应四个方面进行解释。

了解这些影响规律有助于我们更好地解析核磁共振谱图、推断分子结构。

在实际应用中，需要综合考虑各种因素对苯环氢化学位移的影响，以便得到更准确的结论。

苯环上的取代定位规则大量实验事实表明，当一些基团处于苯环上时，苯环的亲电取代反应会变得容易进行，同时指使再进入的基团将连接在它的邻位或对位。

例如，当苯环上已存在一个甲基时(即甲苯)，它的卤化、硝化和磺化等反应，反应温度均远低于苯，且新基团的导入均进入苯环上甲基的邻或对位：甲基的这种作用称为定位效应。

在这里甲基是一个邻、对位指向基，具有活化苯环的作用，称为活化基。

类似的活化基团还有许多，它们也被称为第一类取代基，并按活化能力由大到小的顺序排列如下：-NH 2，-NHR ，-NR 2，-OH>-NHCOR ，-OR ， >-R ，-Ph>-X处于这一顺序最末的卤素是个特例。

它一方面是邻、对位指向基，另一方面又是使苯环致钝的基团，这是由于卤素的电负性远大于碳，因此其吸电子效应已超过了本身的供电子能力，这就使环上的电子云密度比卤素进入前有所降低，因而使亲电试剂的进攻显得不力。

此称为钝化作用。

还有许多比卤素致钝力更强，而且使再进基团进入间位的取代基，它们被称为间位指示基或第二类取代基，按其致钝能力由大到小的顺序排列如下：-NR 3+，-NO 2，-CF 3，-CCl 3>-CN ，-SO 3H ，-CH ＝O ，-COR ，-COOH ，-COOR 常见的取代基的定位作用见表由于取代基的指向和活化或钝化作用，在合成一个指定化合物时，采取哪种路线就必须事先作全面考虑。

如：欲合成下列化合物时，显然b-路线是合理的。

如果以苯为原料，欲合成对-硝基苯甲酸(此物质在后面章节将学到)时，则应该先对苯进行甲基化后再进行硝化，最后将甲基氧化：欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。

二取代苯的定位规律（有机化学基础知识）如果苯环上已经有了两个取代基，当引入第三个取代基时，影响第三个取代基进入的位置的因素较多。

医学教|育网收集整理定性地说，两个取代基对反应活性的影响有加和性。

1.苯环上已有两个邻对位定位取代基或两个间位定位取代基，当这两个定位取代基的定位方向有矛盾时，第三个取代基进入的位置，主要由定位作用较强的一个来决定。

2.苯环上己有一个邻对位定位取代基和一个间位定位取代基，且二者的定位方向相反，这时主要由邻对位定位取代基来决定第三个取代基进入的位置。

3.两个定位取代基在苯环的1位和3位时，由于空间位阻的关系，第三个取代基在2位发生取代反应的比例较小。

苯环的取代定位规律的解释（有机化学基础知识）当苯环上连有定位取代基时，苯环上电子云密度的分布就发生变化。

这种影响可沿着苯环的共轭链传递。

因此共轭链上就出现电子云密度较大和电子云密度较小的交替现象，从而使它表现出定位效应。

①邻对位定位取代基的定位效应：邻对位定位取代基除卤素外，其它的多是斥电子的基团，能使定位取代基的邻对位的碳原子的电子云密度增高，所以亲电试剂容易进攻这两个位置的碳原子。

卤素和苯环相连时，与苯酚羟基相似，也有方向相反的吸电子诱导和共轭两种效应。

医学教|育网收集整理但在此情况下，诱导效应占优势，使苯环上电子云密度降低，苯环钝化，故亲电取代反应比苯难。

但共轭使间位电子云密度降低的程度比邻对位更明显，所以取代反应主要在邻对位进行。

②间位定位基的定位效应：这类定位取代基是吸电子的基团，使苯环上的电子云移向这些基团，因此苯环上的电子云密度降低。

这样，对苯环起了钝化作用，所以较苯难于进行亲电取代反应。

③共振理论对定位效应的解释：邻对位中间体均有一种稳定的共振式（邻对位定位基的影响）。

在间位定位基的影响下，在三个可能的碳正离子中间体中，邻对位共振式中正电荷是在连有吸电子基的碳上，它使碳正离子中间体更不稳定。

所以间位碳正离子中间体是最有利的。

取代苯的概念取代苯是有机化学中的一个重要概念，指的是将苯环上的一个或多个氢原子替换为其他原子或基团，从而得到取代苯化合物。

这种化学改变能够赋予苯分子新的性质和功能，广泛应用于药物、农药、染料、高分子材料等领域。

取代苯化合物的命名通常采取以下规则：首先以苯为骨架，通过编号标出取代位置，然后写上取代基的名称，最后加上苯的名称。

例如，苯环上一个氯原子取代的化合物称为氯苯；苯环上两个甲基取代的化合物称为二甲苯。

若取代基为官能团，则使用相应的官能团名称。

取代苯化合物的取代位置可以通过一系列的化学反应来实现。

这些反应包括卤代反应、亲电取代、核磁取代、自由基取代等。

以下将重点介绍几种常见的取代反应。

1. 卤代反应：将苯环上的氢原子取代为卤素原子（如氯、溴）。

这种反应通常需使用卤素化试剂（如氯化铁）和亲电溶剂（如卤代烷）在较高温度下进行。

2. 酸性取代反应：将苯环上的氢原子取代为酸性官能团（如羧基、硝基）。

这种反应通常需使用强酸（如浓硫酸）催化。

3. 亲电取代反应：将苯环上的氢原子取代为亲电试剂（如羟基、胺基等）。

这种反应通常需使用亲电试剂和亲电溶剂在较低温度下进行。

这类反应常见的有苯炔的溴化反应，苯环形成一个醇或胺取代的产物。

4. 自由基取代反应：将苯环上的氢原子取代为自由基试剂。

这种反应通常需使用自由基试剂和引发剂在适当条件下进行。

自由基取代反应包括自由基卤代反应、自由基氧化等。

化学家还发展了许多其他方法来实现选择性取代苯化合物的合成，如傅-克酰基化反应、偶联反应（包括金属催化的偶联反应和串联反应）、插入反应等。

这些方法通过合理设计反应条件和合成路线，可以高效地实现目标取代位置和取代基的引入。

取代苯化合物的应用广泛。

一方面，取代苯化合物具有丰富的化学反应性质，可以进一步进行官能团转化，从而合成出更复杂的有机分子；另一方面，取代苯化合物也具有独特的性质，例如苯环上的强共轭效应能够调节化合物的光电性质，使其在有机光电器件和荧光探针领域得到广泛应用。

一取代苯对位′H—NMR谱化学位移δp与Hammett对位取代基常数σp间线性关系的讨论
孙占怀
【期刊名称】《阴山学刊》
【年(卷),期】1995(000)0S1
【摘要】本文根据取代基对苯环对位质子的′H—NMR谱化学位移δP的电子效应影响,讨论了一取代苯对位质子的′H—NMR谱化学位移δP与Hammett对位取代基常数σp即间的线性关系。

用最小二乘法求得近似Hammett对位取代基常数σ′p,用σ′p值不仅能判断苯环上取代基的类型,且能半定量地比较其定位能力的相对强弱。

其结果与文献报道颇为一致,并表现出明显的变化规律。

【总页数】4页(P28-31)
【作者】孙占怀
【作者单位】包头师专化学系
【正文语种】中文
【中图分类】O657.2
【相关文献】
1."魔蓝"试剂由对位取代苯甲醛区域选择攫氢反应的EPR研究--全氟(1-丙氧基乙基)-对位取代苯甲酰氮氧自由基的合成及其αN,αβF与取代基参数的相关分析 [J], 李晋;林正欢;窦红岩;赵成学
2.2，6-二取代苯并二唑的研究(Ⅳ)——2,6-二苯乙烯基苯并二唑及其对位衍生物
的HMO计算及光谱的取代基效应 [J], 蔡遵生
3.2，6-二取代苯并二唑的研究(Ⅱ)——2,6-二苯基苯并二唑及其对位取代衍生物的HMO计算及其光谱的取代基效应 [J], 蔡遵生
4.单取代苯对位碳化学位移值与取代基的共轭效应 [J], 刘汉文
5.－取代苯对位¹H及¹³C──NMR谱化学位移间线性关系的讨论 [J], 贾长宽;孙占怀
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二取代苯的定位规律二取代苯的定位规律（有机化学基础知识）如果苯环上已经有了两个取代基，当引入第三个取代基时，影响第三个取代基进入的位置的因素较多。

医学教|育网收集整理定性地说，两个取代基对反应活性的影响有加和性。

1.苯环上已有两个邻对位定位取代基或两个间位定位取代基，当这两个定位取代基的定位方向有矛盾时，第三个取代基进入的位置，主要由定位作用较强的一个来决定。

2.苯环上己有一个邻对位定位取代基和一个间位定位取代基，且二者的定位方向相反，这时主要由邻对位定位取代基来决定第三个取代基进入的位置。

3.两个定位取代基在苯环的1位和3位时，由于空间位阻的关系，第三个取代基在2位发生取代反应的比例较小。

苯环的取代定位规律的解释（有机化学基础知识）当苯环上连有定位取代基时，苯环上电子云密度的分布就发生变化。

这种影响可沿着苯环的共轭链传递。

因此共轭链上就出现电子云密度较大和电子云密度较小的交替现象，从而使它表现出定位效应。

①邻对位定位取代基的定位效应：邻对位定位取代基除卤素外，其它的多是斥电子的基团，能使定位取代基的邻对位的碳原子的电子云密度增高，所以亲电试剂容易进攻这两个位置的碳原子。

卤素和苯环相连时，与苯酚羟基相似，也有方向相反的吸电子诱导和共轭两种效应。

医学教|育网收集整理但在此情况下，诱导效应占优势，使苯环上电子云密度降低，苯环钝化，故亲电取代反应比苯难。

但共轭使间位电子云密度降低的程度比邻对位更明显，所以取代反应主要在邻对位进行。

②间位定位基的定位效应：这类定位取代基是吸电子的基团，使苯环上的电子云移向这些基团，因此苯环上的电子云密度降低。

这样，对苯环起了钝化作用，所以较苯难于进行亲电取代反应。

③共振理论对定位效应的解释：邻对位中间体均有一种稳定的共振式（邻对位定位基的影响）。

在间位定位基的影响下，在三个可能的碳正离子中间体中，邻对位共振式中正电荷是在连有吸电子基的碳上，它使碳正离子中间体更不稳定。

所以间位碳正离子中间体是最有利的。