
【化】 orienting group
directional
【计】 vectoring
【化】 orientation
【医】 orientation
【化】 substituent; substituting group
定向取代基(Directing Group)是有机化学中描述取代基在芳香环上引导后续取代反应位置选择性的专业术语。其核心作用是通过电子效应(诱导效应或共轭效应)改变芳香环的电子云分布,从而决定新引入基团的取代位点。
根据取代基对反应位点的引导方向,可分为三类:
该现象的理论基础可通过共振结构解释。例如硝基苯的间位取代中,硝基通过共轭效应稳定间位过渡态,这一机制在《高等有机化学》(Carey & Sundberg, 2007)第三章中有系统阐述。实际应用可见于药物合成领域,如布洛芬制备过程中甲基的定向引入(《药物化学导论》,Patrick, 2013)。
"定向取代基"是芳香族亲电取代反应中的重要概念,指能够决定新引入基团取代位置的取代基。以下从四个维度进行解析:
分类特征
$$begin{array}{|l|l|l|}
hline
text{类型} & text{反应活性} & text{常见基团}
hline
邻对位定位基 & 活化苯环 & -NH_2, -OH, -OCH_3, -R
间位定位基 & 钝化苯环 & -NO_2, -COOH, -SO_3H, -CN
hline
end{array}$$
空间效应影响
立体位阻可能导致实际取代位置与理论预测不同,如叔丁基虽属邻对位定位基,但因体积过大常主要生成对位产物。
应用实例
需注意,取代基的定位能力会受温度、溶剂等条件影响。例如氯原子在低温时主要显间位定位,高温可能表现出邻对位特性。
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