《表1 苯及5个单取代苯分子中各碳原子HOMO轨道的轨道系数平方和数据》
M0–苯;M1–苯胺;M2–甲苯;M3–氯苯;M4–硝基苯;M5–苯甲醛
苯及5个单取代苯分子HOMO轨道总结在图6中,而各分子中碳原子的HOMO轨道系数平方和数据总结在表1中。从图6可以看出,苯分子中的C3、C6原子刚好处于HOMO轨道的节面上,因此这两个碳原子上的电荷密度一定很小。从表1可以看出,苯分子的C3、C6位的HOMO轨道系数平方和值确实很小,分别只有0.0017和0.0018,说明苯分子发生亲电反应的活性位点应该在其他碳原子上。但是由于苯分子中6个碳原子等价,也无法区分,因此实际上苯分子中每个碳原子上发生亲电反应的几率一样。其他单取代苯分子中,苯胺、甲苯、氯苯分子的C4、C2和C6位的值大于C3、C5位,说明苯胺、甲苯、氯苯亲电反应的活性位点是C4、C2和C6位,即氨基、甲基、氯取代基为邻位和对位定位基。硝基苯分子的C3、C5位的数值略高于C2、C6位,明显高于C4位,因此硝基为间位定位基。苯甲醛分子中由于C5原子刚好处于HOMO轨道的节面上,因此HOMO轨道系数平方和值很小。但是C3位的值明显高于其他碳位,而C3位就是醛基的间位,所以苯甲醛进行亲电反应主要生成间位取代产物。虽然该方法在原理上有点复杂,但是用直观、定量的数据说明了各取代基的定位效应,并且计算结果和实验结论一致。
图表编号 | XD0030440300 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.01.28 |
作者 | 李强根、李宣映、毛双 |
绘制单位 | 四川师范大学化学与材料科学学院、四川师范大学化学与材料科学学院、四川师范大学化学与材料科学学院 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |