1.官能团(基团)之间的相互活化

(1)苯环与烷烃基的相互活化

当苯环上连接饱和链烃基时,苯环的活动性增强,使苯的取代变的比较容易,如苯硝化一般得到一硝基化合物,而甲苯硝化则可以得到三硝基化合物。同时苯环对直接相连的烃基碳上的氢原子也有活化作用,我们知道,饱和烃是不容易被氧化剂氧化的,由于苯环能活化烃基与苯环相连碳原子的氢,使这样的氢原子活性增强,变的容易被氧化,如甲苯、乙苯等均能被酸化的高锰酸钾溶液氧化,产物得到苯甲酸等化合物。乙苯、丙苯氧化的方程式如下:

C6H5-CH2CH3 C6H5-COOH+CO2+H2O

C6H5-CH2CH2CH3 C6H5-COOH+CH3COOH

C6H5-CH(CH3)2 C6H5-COOH+CO2+H2O

由于苯环活化的是直接相连的烃基碳原子上的氢原子,因此当该碳原子没有氢原子时,该氧化反应就不能发生了,如叔丁基苯[C6H5-C(CH3)2]不能使酸化高锰酸钾溶液褪色。

(2) 某些官能团(基团)与羟基的相互影响

醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。

醇(R-OH)显中性,不能与NaOH、Na2CO3反应;与苯环直接相连的羟基成为酚羟基,不与苯环直接相连的羟基成为醇羟基。

①苯酚(C6H5-OH)具有极弱酸性,比碳酸弱,但比HCO3(碳酸氢根)要强。不能使指示剂变色,能与NaOH反应。苯酚还可以和碳酸钠反应,生成苯酚钠与碳酸氢钠;由此可以看出苯环能使羟基的活性增强,而烃基(非苯基)则往往是使羟基的活性减弱,如乙醇的电离程度较水(可以看成是氢原子连接羟基)小的多。

②R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应。显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。苯环可以进一步加强羰基对羟基的活化作用,如苯甲酸的酸性比乙酸强。

③羟基对苯环的影响也是非常大的(较-CH3大的多),如苯与Br2的取代反应,需要Fe(实际上为FeBr3)催化下才能发生反应,苯酚则可以和溴水直接发生取代反应,而且反应能定量的完成,得到三溴苯酚( ),这说明在羟基的影响下,苯环的活性有了很大的提高。苯环也变的容易被氧化,如苯酚在空气中被氧气逐渐氧化而显示粉红色。苯环上的羟基越多,苯环越容易被氧化,其还原性越强。

④羟基对其他烃基也有活化作用,如:乙醇烃基上的碳氢键较容易断裂,可发生氧化反应和消去反应。若羟基与碳碳双键相连,由于其对碳碳双键官能团的活化作用,立即发生反应,使碳氢键断裂。所以羟基不能与碳碳双键官能团直接连接。

⑤羟基还可以活化-X原子,卤代烃需要在强碱条件下才能发生水解反应,当羟基与卤素原子连接在同一个碳原子上时,由于羟基的活化作用,C-X极易断裂,生成羰基(=CO)结构,同时生成HX。这说明羟基不能与卤素原子共存与同一个碳原子上。

⑥羟基与羟基之间也有很强的相互影响。当多个羟基连接在同一个碳原子上,会立即失去水分子而转化为羰基(-CO-)。即碳原子上不可能同时存在两个羟基。

⑦多羟基之间的也存在相互影响。当相邻碳原子上均连接有羟基时,这些羟基之间也有相互作用。例如在新制氢氧化铜中滴加乙醇,无变化,滴加甘油或葡萄糖溶液,氢氧化铜悬浊液消失,转化为绛蓝色溶液,这就是由于这些羟基中的氧氢键断裂与Cu2+离子结合的结果。

另外多羟基还对羰基也有一定的影响,如果糖中的官能团为多羟基和羰基,结构中并不含有醛基,但是果糖却能发生银镜反应,也能与新制氢氧化铜反应。这说明多羟基与羰基直接存在着相互作用。

 0  441635  441643  441649  441653  441659  441661  441665  441671  441673  441679  441685  441689  441691  441695  441701  441703  441709  441713  441715  441719  441721  441725  441727  441729  441730  441731  441733  441734  441735  441737  441739  441743  441745  441749  441751  441755  441761  441763  441769  441773  441775  441779  441785  441791  441793  441799  441803  441805  441811  441815  441821  441829  447090 

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