亲电取代反应

亲电取代反应 图片来自华人百科

亲电取代反应顾名思义，是亲电试剂 取代其它官能团的化学反应。被取代的基团通常是氢，但其他基团被取代的情形也是存在的。亲电取代是芳香族化合物的特性之一。芳香烃的亲电取代（Electrophilic aromatic substitution，常缩写为 S_EAr）是一种向芳香环系，如苯环上引入官能团的重要方法。若如此分类，另一种主要的亲电取代反应是脂肪族的亲电取代。

目录

芳香烃的亲电取代

亲电芳香取代

这种类型中最重要的反应包括芳香环系的硝化反应、卤代反应、磺化反应以及傅-克反应。

脂肪族的亲电取代

在脂肪族化合物的亲电反应中，亲电试剂取代反应物的一个官能团。该反应与更为常见的脂肪族亲核取代反应类似，只不过进攻基团是亲电试剂而非亲核试剂。脂肪亲电取代反应也可分为两种机制，即S_E1和S_E2，这与脂肪亲核取代反应可分为S_N1和S_N2是类似的。

典型的脂肪族亲电取代反应包括：

• 酮上α-氢的卤代反应
• 卡宾对碳-氢键的插入反应

原理

亲电取代反应主要发生在芳香体系或富电子的不饱和碳上，就本质而言均是较强亲电基团对负电子体系进攻，取代较弱亲电基团。但对于芳香体系和脂肪体系，由于具体环境不同，其反应历程亦有所不同，现分述如下。

芳香亲电取代(aromatic electrophilic substitution)是芳香体系最重要的有机反应之一，常用于向芳香环系引入官能团，因此研究时间较长，在机理方面已基本达成一致。

芳香系亲电取代机理一致，亲电基团首先与芳香环电子结合形成π络合物，之后再过渡到一个中间体σ络合物。最后当新基团亲电能力强于氢离子时，就会从芳香环上脱去氢离子完成反应。

脂肪体系亲电取代反应与芳香体系有较大不同，其机理更类似于脂肪族的亲核取代反应，一般可分为SE1和SE2，这与脂肪族亲核取代机理中的SN1和SN2类似。而卡宾插入反应这样先插入，再消去的历程就称为SE2。

主要反应

对于亲电取代反应，其最为主要的反应类型均在芳香体系中产生，所以这里仅仅对芳香亲电取代进行一定的举例介绍。

硝化反应

硝化反应苯环体系一个重要的反应，其常用于向体系引入硝基或利用硝基引入氨基等其他各种官能团，有很强的泛用性，定位选择性较好，使用最多。由于硝基有较强氧化性，而有机体系本身又具有一定的还原性，硝基含量较多的体系就很容易成为良好的炸药材料，其中著名的TNT、苦味酸等就是通过硝化反应制备的。

卤化反应

有机化合物分子中的氢被卤素取代的反应称为卤化反应，机理上也是亲电取代反应。该反应在药物修饰上比较常见，此外也是制备芳香系格式试剂的前驱反应。

磺化反应

有机化合物分子中的氢被磺酸基取代的反应称为磺化反应。苯及其衍生物几乎都可以进行这一反应，其机理也属于亲电取代反应。但是与上述三个反应不同，磺化反应在芳香体系中有比较强的可逆性，一般浓硫酸中发生正反应产生磺酸基;而在稀硫酸中发生逆反应脱去磺酸基，因此常用磺酸基作保护基使用。此外，在早期的化工过程中，该反应也是制造苯酚的前驱反应。