親電取代反應

親電取代反應 圖片來自華人百科

親電取代反應顧名思義，是親電試劑 取代其它官能團的化學反應。被取代的基團通常是氫，但其他基團被取代的情形也是存在的。親電取代是芳香族化合物的特性之一。芳香烴的親電取代（Electrophilic aromatic substitution，常縮寫為 S_EAr）是一種向芳香環系，如苯環上引入官能團的重要方法。若如此分類，另一種主要的親電取代反應是脂肪族的親電取代。

目錄

芳香烴的親電取代

親電芳香取代

這種類型中最重要的反應包括芳香環系的硝化反應、鹵代反應、磺化反應以及傅-克反應。

脂肪族的親電取代

在脂肪族化合物的親電反應中，親電試劑取代反應物的一個官能團。該反應與更為常見的脂肪族親核取代反應類似，只不過進攻基團是親電試劑而非親核試劑。脂肪親電取代反應也可分為兩種機制，即S_E1和S_E2，這與脂肪親核取代反應可分為S_N1和S_N2是類似的。

典型的脂肪族親電取代反應包括：

• 酮上α-氫的鹵代反應
• 卡賓對碳-氫鍵的插入反應

原理

親電取代反應主要發生在芳香體系或富電子的不飽和碳上，就本質而言均是較強親電基團對負電子體系進攻，取代較弱親電基團。但對於芳香體系和脂肪體系，由於具體環境不同，其反應歷程亦有所不同，現分述如下。

芳香親電取代(aromatic electrophilic substitution)是芳香體系最重要的有機反應之一，常用於向芳香環系引入官能團，因此研究時間較長，在機理方面已基本達成一致。

芳香系親電取代機理一致，親電基團首先與芳香環電子結合形成π絡合物，之後再過渡到一個中間體σ絡合物。最後當新基團親電能力強於氫離子時，就會從芳香環上脫去氫離子完成反應。

脂肪體系親電取代反應與芳香體系有較大不同，其機理更類似於脂肪族的親核取代反應，一般可分為SE1和SE2，這與脂肪族親核取代機理中的SN1和SN2類似。而卡賓插入反應這樣先插入，再消去的歷程就稱為SE2。

主要反應

對於親電取代反應，其最為主要的反應類型均在芳香體系中產生，所以這裏僅僅對芳香親電取代進行一定的舉例介紹。

硝化反應

硝化反應苯環體系一個重要的反應，其常用於向體系引入硝基或利用硝基引入氨基等其他各種官能團，有很強的泛用性，定位選擇性較好，使用最多。由於硝基有較強氧化性，而有機體系本身又具有一定的還原性，硝基含量較多的體系就很容易成為良好的炸葯材料，其中著名的TNT、苦味酸等就是通過硝化反應製備的。

鹵化反應

有機化合物分子中的氫被鹵素取代的反應稱為鹵化反應，機理上也是親電取代反應。該反應在葯物修飾上比較常見，此外也是製備芳香系格式試劑的前驅反應。

磺化反應

有機化合物分子中的氫被磺酸基取代的反應稱為磺化反應。苯及其衍生物幾乎都可以進行這一反應，其機理也屬於親電取代反應。但是與上述三個反應不同，磺化反應在芳香體系中有比較強的可逆性，一般濃硫酸中發生正反應產生磺酸基;而在稀硫酸中發生逆反應脫去磺酸基，因此常用磺酸基作保護基使用。此外，在早期的化工過程中，該反應也是製造苯酚的前驅反應。