甲苯如何间位取代硝基
1.
用苯和氯乙烷在氯化铝催化下,加热,发生傅瑞达尔-克拉夫茨烷基化反应,生成乙基苯。
2.
用乙基苯与浓硫酸和浓硝酸混合,加热,在乙基的对位上引入硝基,生成对硝基乙苯。
3.
将对硝基乙苯与氯气(少量)混合,经过光照,乙基上一个氢原子被氯原子取代,生成1-氯对硝基苯乙烷或者2-氯对硝基苯乙烷。
4.
用氢氧化钾乙醇溶液处理1-氯对硝基苯乙烷或者2-氯对硝基苯乙烷,即得到产物——对硝基苯乙烯。
当苯环上有一个取代基时,再发生取代反应时,这个已有的基团会对新的基团的取代位置产生影响.比如苯环上有一个甲基时,再发生取代反应时,只能在甲基的邻位和对位发生,如甲苯和一氯甲烷反应,只能生成邻二甲苯和对二甲苯,而不能生成间二甲苯,所以甲基是邻对位定位基.
这句话的意思是说,甲苯发生取代反应时,只有甲基的邻位和对位上会发生反应,而间位上不发生反应.
常见的邻对位定位基有:甲基,乙基,丙基等烷基,-NH2,
间位定位基有:-Cl,-Br,-OH,-COOH,-NO2等(也就是说苯甲酸和硝基苯发生取代反应时,邻位和对位不发生反应,只有间位反应).
至于为什么氯原子几乎不加在间位,这部分比较难说明,高中生,连大学生理解起来都难
至于间二甲苯的生产,其反应:C6H5-CH3
—(高温)—>
C6H6
+
C6H4(CH3)2(邻、间、对三者都有,就连三取代的都存在,不过量比二取代的更少)
解释一下先:
活化/钝化:就是说该物质的苯环上的H被取代的反应速率较苯上的H被取代的反应速率之比与1的关系(例如甲苯:v(甲苯)/v(苯)1,则说明甲基令苯环活化,反之则为钝化)
邻对位取代/间位取代:高中已经讲过,不再赘述;需要说明的是,邻位、对位的取代反应通常同时发生
甲基苯(甲苯)的取代反应属于邻对位活化取代,其中邻对位产物能占到总产物的90%以上(邻对位取代叫主反应),也就是说,间位只占不到10%(这个间位取代反应就叫做副反应)。这个数据说明,当有Fe做催化剂时,甲苯和液溴反应会发生间位取代,但是由于其产率太低,所以在工业制取时都没有这样制的。
如果要制备间位硝基甲苯,要用硝基苯进行付克烷基化反应。这样甲基就出现在间位上了。但是考虑硝基的吸电子效应,反应比较难进行。
不过这个邻对位也只是实验测定后发现大多数情况下取代的位置,也不是说间位就一点没有,只不过比较少而已(例子你可以在大学有机化学教材里找)。
所以大学有机化学里说的都是甲苯的取代是在邻对位,来做记忆和其他推导。
会在苯环上发生取代反应c6h5-ch3
+
cl2--光照---c6h5--ch2cl
+hcl;
甲苯在fe/cl2下不能生成苄基氯,生成的是邻氯甲苯和对氯甲苯:
c6h5-ch3+cl2--->cl-c6h5-ch3(主要是甲基邻,对位发生取代)+hcl。
当反应条件比较温和时,只上一个取代基;
当第二个取代基基团比较大时(如磺基等),对位的概率大于邻位;
当第二个取代基基团比较小时,邻位和对位的概率差不多;
当反应条件比较剧烈时,邻位和对位都上。