Transcript 친전자성 방향족 치환 반응 친전자성 방향족 치환 반응 벤젠

친전자성 방향족 치환 반응
친전자성 방향족 치환 반응
• 벤젠 -> 친핵체 : 친전자체와 반응.
• 방향성을 잃지 않으면서 치환 생성물을 생성.
• SE반응으로 전자가 풍부한 벤젠이 친전자체(E+)
를 공격하면서 반응이 진행된다.
전형적인 메커니즘
할로젠화 반응
나이트로화 반응과 설펀화 반응
Friedel-Craft 알킬화 반응&아실화 반응
• Friedel-Craft반응은 안정한 벤젠에 새로운 탄소-탄소 결합을 생성을
할 수가 있어 다양한 반응에 사용하고, 다양한 물질을 합성할 수 있
게되었다.
• 앞서 사용했던 Lewis acid촉매인 FeX3보다 더 acidic한 AlCl3를 사용
한다.
• 각각의 반응에서 알킬화 반응에서는 알킬벤젠이, 아실화 반응에서는
케톤이 생성되는 반응이다.
Friedel-Craft 알킬화 반응
Friedel-Craft 알킬화 반응의 제한
• 1.할로젠화 바이닐이나 할로젠화 아릴은
Friedel-Craft 알킬화 반응을 일으키지않는
다.  SP3탄소만 반응진행.
Friedel-Craft 알킬화 반응의 제한
• 2.단일 치환 후에 반응이 중단되기 어렵다.
Friedel-Craft 알킬화 반응의 제한
• 3.재배열이
일어날 수
있다.
Friedel-Craft 아실화 반응
분자내 Friedel-Craft 반응
치환기가 있는 벤젠
• 치환기가 있는 벤젠의 경우에도 치환반응
이 가능하다.
• 이 치환기들은 반응성에 영향을 준다.
• 반응성에 영향을 주는 요인들 :
 Inductive effect, Resonace effect
치환기가 있는 벤젠
• 유도 효과
– N, O, 할로젠과 같은 전기음성도가 큰 원자는
탄소로 부터 전자를 당겨간다.
– 편극성을 가지는 알킬기는 전자를 밀어준다.
유도효과만 고려할 경우.
치환기가 있는 벤젠
• 공명 효과
– 공명구조를
나타난다면
– 공명구조를
나타난다면
그렸을 때, 벤젠고리의 탄소에 음전하가
전기주기 공명 효과이다.
그렸을 때, 벤젠고리의 탄소에 양전하가
전기끌기 공명 효과이다.
치환기가 있는 벤젠
• 유도효과와 공명효과 모두 고려해야 하는 경우
• 벤젠
적이
• 벤젠
되고
고리에 중성의 N,O가 직접 결합되어 있다면, 공명 효과가 지배
되어 알짜효과는 전자를 밀어 주게 된다.
고리에 할로젠이 직접 결합되어 있다면 유도효과가 지배적이
알짜효과는 전자를 당기게 된다.
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
• 치환체에 따라서 반응속도가 느려지거나 빨라진다.
• 치환체에 따라서 친전자체가 들어갈 자리 즉, 지향성
이 틀려진다.
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
• Ortho, para지향, 벤젠고리 활성화기
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
• Ortho, para지향, 벤젠고리 비활성화기
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
• Meta지향, 벤젠고리 비활성화기
치환기가 있는 벤젠의 치환 반응
치환된 벤젠의 반응성과 지향 효과
• 할로젠을 제외한 모든
Ortho, para지향성 치환
기는 벤젠 고리를 활성
화 한다.
• 모든 메타 지향성 치환
기는 벤젠 고리를 비활
성화 한다.
• 할로젠 원소는 벤젠 고
리를 비활성화 한다.
치환기가 2개 있는 벤젠
• 1. 두 치환기의 지향효과가 같은 위치를 가
르킨다면, 하나의 생성물이 생긴다.
치환기가 2개 있는 벤젠
• 2. 두 치환기의 지향 효과가 상반되면 더
센 활성기의 지향성을 따른다.
치치환기가 2개 있는 벤젠
• 두 치환기가 서로 메타 위치에 놓여 있으
면 두치환기 사이에는 입체적으로 혼잡하
므로 반응이 일어나지 않는다.
치환된 벤젠의 활용
• 1. 알킬벤젠의 할로젠화 반응
치환된 벤젠의 활용
• 2. 알킬벤젠의 산화반응
치환된 벤젠의 활용
• 3. 아릴 케톤을 알킬 벤젠으로 환원
치환된 벤젠의 활용
• 4. 나이트로기의 환원