官能团之间的相互影响.doc

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1、官能团之间的相互影响在有机化学的学习中，掌握官能团的性质和它们之间的关系是学好有机化学的基本要求。高中阶段必须掌握的官能团有：碳碳双键、碳碳叁键、卤素原子、羟基、醛基、羰基、羧基、氨基、硝基、磺酸基等。有机物分子的官能团不同，则性质不同。本文主要就官能团之间的影响，做一简要介绍：一、官能团的定位作用苯环上有连接有不同的基团或官能团，当进一步引入基团时，其引入的位置与原有官能团（基团）有关，而且不同的基团，还会使苯环的反应活性发生较大的变化。1.邻对位定位基团，苯环的活性增强当苯环上连接烃基（甲基、乙基、苯基等）、氨基（－NH2、－NHR、-NR2，R为烷基）、羟基（

2、－OH）、烷氧基（－OCH3、－OC2H5）等基团，使苯的反应活性增强，新引入的基团进入原基团的邻对位位置。教材上制备硝基苯需要在浓硫酸、浓硝酸混酸与苯在55℃条件下制得，而通常只能得到，很难得到二硝基化合物。甲苯中新引入的－NO2均处于甲基（－CH3）的邻位或对位。在过量硝酸存在下，很容易得到三硝基化合物（TNT），这也看出甲基提高了苯环的活性。2.邻对位定位基团——苯的活性减弱当苯环上连接有卤素原子（－F、－Cl、－Br、－I）－CH2Cl、－CH＝CH－等基团时，苯环的反应活性降低，这类反应比较特殊，往往需要在特殊溶剂、催化剂条件下才可能发生反应。3.间位定位

3、基当苯环上的取代基为－NO2、－SO3H、－SO2R、－COOH、－COOR、－CHO、－COR、－CN等时，使苯环钝化，但邻位和对位钝化程度较间位大，在取代反应中，新取代基大多进入间位，形成间位异构体。这类取代基称为有钝化作用的间位取代基。如硝基苯在发烟硝酸、发烟硫酸存在下，长时间加热，可以制得少量的间硝基苯（），同时比较硝基苯的制法可以看出，硝基的引入使苯的活性降低，反应的条件明显提高。二、官能团（基团）之间相互影响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

4、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－CH2CH3C6H5－COOH＋CO2＋H2OC6H5－CH2CH2CH3C6H5－COOH＋CH3COOHC6H5－CH(CH3)2C6H5－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

5、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

6、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

7、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