药学生芳环亲电取代反应及定位效应的教学策略

芳环亲电取代反应及定位效应是药学专业有机化学教学中的难点和重点,本文结合多年教学实践,就芳环亲电取代反应内容教学中如何以“结构-性质”为主线,以“中间体”为核心,以“电子效应”为依据,以“尼美舒利药物的合成”为案例,进行了教学过程的实践性探索,教学实践表明上述教学策略能引导学生从本质上把握芳环的亲电取代反应和定位规律,并且教学成效显著.     

甲氧基在苯甲醚亲电取代反应的定位作用

从理论上研究了苯甲醚的电子结构,结果表明,苯甲醚的甲氧基在空间的位置影响苯甲醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯甲醚的亲电取代反应。苯甲醚的O—Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅ΔE=0.006 31 a.u。当C1-O8—C7与苯环垂直时,体系能量[E（90）=E（270）=-344.429 48 a.u]最低,为稳定的优势构象。苯甲醚中甲氧基虽然表现为吸电基,但它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,成为亲电取代反应中心,在邻、对位碳原子上较容易被亲电试剂进攻,甲氧基为邻、对位定位基。亲电试剂Me＋与苯甲醚反应形成的各种碳正离子中间体的稳定性差异不大,电子效应是影响亲电取代反应的重要因素。     

一元取代苯邻、间、对位亲电取代反应活性的几种判据

以分子轨道理论为基础，系统介绍了π电荷密度法、定域能法和前线电子密度法等三种用于预测一元取代苯进行亲电取代反应时邻、间、对位的相对反应活性及反应产物的方法。采用自编程序分别计算了一些常见一元取代苯的丌电荷密度、定域能和前线电子密度，得到的数据与这些化合物进行亲电取代反应时的相对活性及产物分布能较好的符合。并对这三种方法间的联系和三种方法的进展进行了讨论。     

~（13）CNMR谱分析苯衍生物的亲电取代反应

~（１３）ＣＮＭＲ谱分析苯衍生物的亲电取代反应柴明辉（安徽大学化学系合肥２３００３９）摘要＊用１３ＣＮＭＲ谱对单取代苯和多取代苯的衍生物的亲电取代反应进行分析，得到取代基对苯环上碳原子１３Ｃ化学位移的影响与有机定性理论中取代基对亲电取代反应的定位效应?..     

乙氧基在苯乙醚亲电取代反应的定位作用

本文从理论上研究了苯乙醚的电子结构,结果表明,苯乙醚的乙氧基在空间的位置影响苯乙醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯乙醚的亲电取代反应。苯乙醚的O-Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅0.0094918a.u(5.9562kcal.mol-1)。当C8-O7-C1与苯环垂直时,体系能量E(90)=E(270)=-383.4660041a.u最低,为稳定的优势构象。苯乙醚中乙氧基虽然表现为吸电基,但它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,成为亲电取代反应中心,在邻、对位碳原子上较容易被亲电试剂进攻,乙氧基为邻、对位定位基。亲电试剂Me+与苯乙醚反应时,电子效应是影响亲电取代反应的重要因素。     

乙烯基在苯乙烯亲电取代反应中的定位效应

本文从理论上研究了苯乙烯的电子结构,结果表明,苯乙烯的乙烯基在空间的位置影响苯乙烯的原子电荷分布和能量,从而影响苯乙烯的亲电取代反应。苯乙烯的C—Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅0.00525188a.u（3.2956kcal.mol^-1）。当C8-C7-C1与苯环成40度时,体系能量E（40）=-307.448920182a.u最低,为稳定的优势构象。苯乙烯中乙烯基表现为吸电基,它的作用使邻、对位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,邻、对位亲电取代反应中间体最稳定,反应的途径最有利,乙烯基主要表现为邻、对位定位基。     

浅谈苯环上亲电取代反应的定位规律在有机合成上的应用和意义

苯环上亲电取代反应的定位规律对于预测反应主要产物,确定合理的合成线路,得到较高产量和容易分离的有机化合物具有重要的指导意义。笔者通过有机合成上的应用实例对苯环上取代反应定位规律在有机合成上的重要作用和意义进行了探讨。     

乙烯氧基在苯乙烯醚亲电取代反应中的定位效应

从理论上研究了苯乙烯醚的电子结构,结果表明,苯乙烯醚的乙烯氧基在空间的位置影响苯乙烯醚的原子电荷分布和能量,从而影响苯乙烯醚的亲电取代反应.苯乙烯醚的O-Ph键旋转,形成不同构象之间的最大与最小体系能量值之差ΔE仅0.005 402 a.u..当O₁₂-C₁C₁₃与苯环垂直时,体系能量最低,为稳定的优势构象.苯乙烯醚中乙烯氧基表现为吸电基,它的作用使邻位碳原子的负电荷比苯环碳原子多,邻位亲电取代反应中间体最稳定,反应的途径最有利,乙烯氧基主要表现为邻、对位定位基.     

联苯双重氮氟硼酸盐二苯-1δ-冠-6络合物的XPS实验与电子结构研究

用XPS实验和EHMO近似计算方法对新型冠醚络合物——联苯双重氮二苯—18—冠—6(l:2)络合物的结构与电子结构进行了研究。在计算中采用了重氮离子插入冠醚环内,并对各种构型和插入位置进行了优化,计算结果与实验事实相符,证明了这种结构的合理性。     

葡萄糖酸δ-内酯蒸发反应结晶器中结晶动力学的研究

本研究使用独自开发的新型蒸发反应结晶器．测定了一定操作条件下，由间歇操 作向连续操作转化过程中结晶器内结晶的成长和分布情况。根据测得的结晶粒子的尺 寸分布．用统计的方法进行分析，计算出δ－内酯结晶过程中晶核的生成和晶粒的成 长速度．并得到相应的经验方程式．为指导和改进结晶器的操作，或进行模拟放大提 供了理论依据．     

甲（乙）基在甲（乙）苯亲电取代反应中的定位作用和定位能力讨论

在有机化学的亲电取代反应定位法则教学中,甲基代表烷基,作为芳烃亲电取代反应定位效应的典型例子,但甲基不同于乙基等烷基,具有不同的定位能力,烷基是如何影响芳环的结构从而影响取代基定位,教材和教学中描述较简单,不便于学生领会和比较。该文就此问题进行探讨,结果表明,烷基苯RAr（R—Me、Et）的R在空间的位置影响烷基苯的能量和原子电荷密度,从而影响烷苯的亲电取代反应。（1）烷苯的R—Ar键旋转形成不同构象,其中的最大与最小体系能量值之差△E,△E（Me）〈△E（Et）,{△E（Me）=0．0000084a．u,△E（Et）=0．0068029a．u},甲苯比乙苯的R—Ar单键更容易自由旋转。在EtAr,C8-C7-C1平面与苯环垂直时,体系能量[E（90）=-308．661166a．u．]最低,为较稳定的优势构象。（2）甲基和乙基均向苯环供电子,虽甲（乙）苯环的碳原子所带电荷之和都不及苯,但甲苯比乙苯的环碳上电子密度大,∑Q（Me,30）=-1．02794〈∑Q（Et,90）=-1．010487。（3）甲（乙）苯化合物中,均为邻、对位碳原子电子密度大于苯环碳{甲基：邻位qc2（30）=qc6（30）=-0．212118,对位-0．20724～-0．20728;乙基：邻位qc2（90）=qc6（90）=-0．209509,对位q（90）（-0．20695）},间位碳原子的电子密度小于苯环碳[甲基间位-0．19153～-0．19228;乙基间位q（90）=-0．192171],甲、乙苯的邻、对位有利于亲电取代反应,且甲基大于乙基的定位能力。（4）亲电试剂Me^＋与苯环反应形成邻、对位的碳正离子中间体比闯位碳正离子中间体稳定,有利于生成邻、对位取代产物,因此,甲、乙基均为邻、对位定位基。     

含氮手性及外消旋配体与铑络合物在苯乙酮不对称氢转移反应中的应用

将由手性配体(1S,2S)-N-对甲苯磺酰基-1,2-二苯基乙二胺与铑金属络合物二-μ-氯-二(1,5-环辛二烯)二铑;外消旋配体(±)-1,1'-联-2-萘胺、手性活化剂(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺与铑金属络合物二-μ-氯-二(1,5-环辛二烯)二铑组成的两种催化剂体系用于催化苯乙酮的不对称氢化反应.由气相色谱法及旋光测定法对反应物的转化率及产物的光学纯度分析的结果表明,手性配体和铑金属络合物组成的手性配体催化体系对苯乙酮的转化率为5.11%,产物的光学纯度为72.16%;而外消旋配体、手性活化剂与铑金属络合物组成的外消旋配体催化体系对苯乙酮的转化率为42.84%,产物的光学纯度为16.17%,由此说明手性配体催化体系较外消旋配体催化体系表现出更高的光学选择性.     

新型金(Ⅰ)络合物的合成及其在催化炔烃与苯胺的氢胺化反应中的应用

亚胺类化合物是十分重要的基础化工原料,通过开发高活性催化剂,催化苯炔与芳胺的氢胺化反应制备亚胺是一种有效的方法.论文利用二烷基烯锡与氯化金AuCl键的插入反应,合成了一类新型烯锡配位的一价金络合物3.该一价金络合物表现出较强的“嗜碳性”,可以活化碳碳不饱和碳,从而实现苯胺与苯炔的氢胺化反应,高产率合成了亚胺类化合物.     

电环化反应选择性规律的一种新解释——轨道转化-电子填充法

论述了前线轨道理论的HOM0轨道在解释电环化反应时所存在的不足,提出了决定电环化反应选律的关键因素不是轨道对称性守恒,而是能量最低原理的论点,依此给出了一种判断电环化反应选律的新方法-轨道转化-电子填充法,并以1,3-丁二烯和1,3,5-已三烯的关环反应为例说明新法的应用.     

庇护效应对一类生态-流行病模型稳定性的影响

研究了一类捕食系统中食饵具有流行病和庇护所效应的生态-流行病模型．假设捕食者为HollingⅡ类功能反应,食饵按常数比例庇护,建立模型．通过数学分析和数值模拟,发现庇护效应可以阻止极限环振荡的发生,增加系统的稳定性．     

高分子催化剂的配位体和金属络合物对催化α-烯烃进行醛化反应的影响

本文根据Wilkinson 提出的α—烯烃进行醛化反应机理,详细地研究了高分子配位体和配位络合物对催化剂选择性和活性的影响.实验结果说明,增加配位体的碱性和位阻;选择合适的过渡金属都能提高催化剂的选择性.增加活性基离高分子主链的距离,有利于增加催化剂的活性.     

两可亲核试剂在亲核取代反应中的作用

结合国内外关于两可亲核取代反应的教学、科研成果,就两可亲核试剂的极化性(软硬性)、溶剂化效应、亲 核受体的结构等因素对两可亲核试剂发生亲核取代反应的影响及两可亲核试剂在亲核取代反应中的作用加以讨 论．     

氮三乙酸根合铁（Ⅲ）络合物（Fe~ⅢNTA）的光稳定性──Fe~ⅢNTA的光致分子内氧化还原反应的机理

研究了氮三乙酸根合铁（Ⅲ）络合物（ＦｅⅢＮＴＡ）（在２０．０℃、Ｉ为０．５ｍｏｌ·ｋｇ－１（ＮａＣｌＯ４）及ｐＨ值１～２的条件下）对光的稳定性．实验结果表明；随着体系酸度的增加或激发光频率的增大，ＦｅⅢＮＴＡ的光稳定性下降；游离的Ｆｅ（Ⅲ）存在会使ＦｅⅢＮＴＡ的光稳定性增强；混配络合物的生成亦会使较低频率单色光照射下的ＦｅⅢＮＴＡ稳定性下降．还讨论了本体系中ＦｅⅢＮＴＡ的光致分子内氧化还原反应的机理．