安息香

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百问千答

专业课问题

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本部分多为中等及以上难度题,零基础同学建议先收藏,后期学习。

01

安息香缩合,芳基连有取代基时是可以反应的。对甲氧基苯甲醛,甲酰基对位连有给电子共轭基团,亲电活性下降;对硝基苯甲醛,甲酰基对位连有吸电子共轭基团,亲电活性上升。如果同学们认为既然对硝基苯甲醛亲电活性更强,氰根优先进攻它,失去质子后碳负离子与对甲氧基苯甲醛缩合得到如下产物,那就错了。原因在于,安息香缩合产物由动力学决定,决速步不是氰根亲核进攻的一步(且氰根加成是可逆的),而是氰根加成后失去质子得到的碳负离子亲核进攻的一步。由于对甲氧基苯基取代的碳负离子亲核性更强,且碳负离子进攻亲电性更高的对硝基苯甲醛更快,所以主要产物如下:

02

先看孤电子对所在的杂化轨道,3是sp3杂化轨道,2介于sp3杂化轨道和sp2轨道杂化之间,1酰胺氮由于共轭是sp2杂化,孤电子对处于未杂化的p轨道,4是sp杂化。一般情况下,杂化轨道中s轨道成分越高,该轨道上的电子越不易给出,碱性越弱,故可初步确定排序3>2>4.下面看1,1和2同样都是sp2杂化(或接近sp2杂化),但2中氮原子向碳碳双键供电子的幅度远小于1中氮原子向苯甲酰基供电子的幅度(苯甲酰基是强吸电基)。1中氮原子电子向苯甲酰基提供得更多,碱性自然就更弱。而对于sp2杂化的氮原子,也可以从另一个角度理解:对于1,酰胺氮孤对电子参与形成很强的共轭大π键,如果和质子成键会破坏大π键(羰基氧、羰基碳、氮原子三者形成的大π键),众所周知,大π键更稳定,一旦大π键被破坏,会造成能量大幅升高,不稳定。2同理。所以碱性排序为。需要格外注意的是,作为sp2杂化的1,碱性比sp杂化的4,还要小。

03

结合Sandmeyer反应的机理考虑,进行氯代、溴代、氰代反应时使用亚铜卤化物催化的原因是一价铜还原性较强,能够进行单电子转移过程产生苯自由基。而碘代时,碘负离子的还原性大大强于其他卤离子,自己就能向重氮苯转移电子,自然不需要亚铜盐催化。

欢迎大家继续在积极讨论问题~

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