一个苯环加羟基上有三个取代基，其中两个是间位的羟基，在其中一个羟基旁边

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-11-26 07:55 标签： 苯环上两个不同取代基
一个苯环上有三个不同的取代基,问总共能够形成多少种同分异构体?三个取代基是不变的，如羟基、醛基和羧基，请写出具体过程
先固定一种基团,设固定基团A.则当B处于A的邻位时,C可以有四种位置（除A、B以外的四个位置都可以）；当B处于A的间位时,C可以有四种位置（除A、B以外的四个位置都可以）；B处于A的对位时,C可以有两种位置（两边对称,所以是4/2 = 2种）.因为固定B和固定C和固定A是重复的,所以一共是4+4+2 = 10种同分异构体.
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44苯环上取代基的定位规律
导读：4.4苯环上取代基的定位规律LocatingRegularityofSubsti，苯环上连有一个取代基的称为一元取代苯，当一元取代苯再进行亲电取代反应，新引进的取代基可以进入原取代基的邻位、间位或对位，生成二元取代苯的三种异构体，一元取代苯邻位二元取代苯间位二元取代苯对位二元取代苯，许多试验事实表明：不同的一元取代苯在进行同一取代反应时（例如硝化反应），烷基苯比苯容易发生亲电取代反应，而且第二
4.4苯环上取代基的定位规律 Locating Regularity of Substituent on Benzene
4.4.1一元取代苯的定位规律和定位基的分类 Locating Regularity of
Monosubstitutive Benzene and Classification of Locating Groups
苯环上连有一个取代基的称为一元取代苯。当一元取代苯再进行亲电取代反应，新引进的取代基可以进入原取代基的邻位、间位或对位，生成二元取代苯的三种异构体。
一元取代苯
邻位二元取代苯
间位二元取代苯
对位二元取代苯
许多试验事实表明：不同的一元取代苯在进行同一取代反应时（例如硝化反应），所得产物的比例不同（见表4.2）；烷基苯比苯容易发生亲电取代反应，而且第二个取代基主要进入烷基的邻位和对位；硝基苯、苯磺酸比苯难发生亲电取代反应，而且新进入的取代基主要进入硝基或磺酸基的间位。这些事实都说明了苯环上原有的取代基会影响环的反应活性，并决定新取代基进入苯环的位置。
一元取代苯硝化反应的产物
-NHCOCH3 -CH3 -F -Cl -Br -I - (H) -NO2 +
-N(CH3)2 -CN -COOH -SO3H -CHO
间位 微量 2 4 微量 微量 1 2
93.3 89 81 80 72 72
邻位 50-55 19 58 12 30 37 38
6.4 0 - 19 21 -
对位 45-50 79 38 88 70 62 60
0.3 11 - 1 7 -
100 98 96 100 100 99 98
6.7 11 19 20 28 28
根据大量的试验事实可归纳出一元取代苯亲电取代反应的定位规律如下： 在一元取代苯上要导入新的取代基时，新取代基进入苯环的位置，主要由苯环上原有取代基的性质决定。苯环上原有的取代基称为定位基。定位基对新取代基进入苯环的位置以及对苯环取代反应活性的影响，称为苯环上的取代定位效应或定位规律。
常见的定位基可分为两类：
第一类为邻、对位定位基。支配新的取代基主要进入其邻位和对位（邻、对位产物的总和大于60%），属于这类定位基的主要有：
?O 、?N(CH3)2 、?NH2、?OH、?OCH3、?NHCOCH3、?CH3、?X等。
定位效应大致依次减弱
..........
此类定位基的特点是：（1）定位基与苯环直接相连的原子上，一般只具有单键，有的带负电荷(CH2=CH- 例如)或具有孤电子对；（2）一般是斥电子基（卤原子除外），能使苯环上电子云密度增大，有利于亲电取代反应，即它有活化苯环的作用，所以称为活化基。
第二类为间位定位基。支配新的取代基主要进入它的间位（间位取代产物大于40%），属于这一类定位基的主要有：
-N(CH3 )3 、-NO2 、-CN、-SO3H、-CHO、-COCH3 、-COOH、-COOCH3 、-CONH2 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：（1）定位基与苯环直接相连的原子有不饱和键（-CCl3例外）或带有正电荷；（2）是吸电子基，能使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电取代反应，即它有钝化苯环的作用，所以称为钝化基。
定位规律能判断苯环取代反应的主要产物，但要注意：（1）定位基的定位效应是指它们使新导入的基团主要进入苯环上的某个位置，而不是只进入这个位置；（2）同一个一元取代苯在不同反应中，得到的二元取代产物异构体的比例不同；（3）同一个一元取代苯，进行同样的取代反应，当反应条件不同时，二元取代产物异构体的比例也不同，但只要是苯环的亲电取代反应，一般不会改变原有取代基的定位效应。以上几点可由表4.3说明：
各种取代苯在取代反应中二元取代产物异构体的比例
反 应 物 甲苯 甲苯 甲苯 硝基苯
应 硝化（0℃） 硝化（100℃）
反应产率（%）
位 43 13 32 6.4
位 53 79 62 0.3
4 8 6 93.3
由此可见，影响反应的因素往往是很复杂的，温度、催化剂、介质等反应条件及原有取代基的空间位阻等，对反应生成各种异构体的比例也有一定的影响。
4.4.2 定位规律的理论解释 Theoretical Explanations of Locating Regularity
苯环是一个特殊的闭合共轭体系，π电子高度离域，环上电子云密度完全平均化。但当苯环上引入取代基以后，由于相互影响，环上的电子云密度的分布就要发生变化，由完全平均化变为不均匀，出现了电子云密度较大和较小的稀密交替现象（或称为极性交替现象），从而使苯环其它不同位置上进行亲电取代反应的难易程度有所不同。可以说，定位效应是定位基和苯环相互影响的结果。下面讨论两类定位基的定位效应。
(1) 邻、对位定位基的定位效应。 一般来说，邻、对位定位基是通过斥电子效应（卤素除外）使苯环上电子云密度增大，但各位置的增大是不均匀的，运用分子轨道计算法计算可知，邻位和对位碳原子上的电子云密度增大得更多一些，故主要在邻位和对位上易发生亲电取代反应。例如：
δ- δ-δ-
超共轭效应
甲苯。甲苯分子中的甲基在苯环上产生斥电子的诱导效应，使苯环上电子云密度增大。同时，甲基的C-H键的σ电子和苯环大π键形成了σ-π共轭体系。这个σ-π共轭效应（或称超共轭效应）也使苯环活化。诱导效应和超共轭效应都使苯环上电子云密度增大，而且甲基的邻、对位增加较多，所以甲苯比苯容易发生亲电取代反应，主要为邻、对位取代物。
苯酚。羟基是一个较强的邻、对位定位基。羟基对苯环有两方面的影响：第一，羟基氧的电负性较大，产生吸电子的诱导效应，使苯环上电子云密度降低；第二，羟基氧上的孤电子对与苯环大π键形成P-π共轭体系，共轭效应的结果使苯环上电子云密度增大。已有实验证明，在这两个相反的效应中，共轭效应占优势，总的结果是使苯环上电子云密度增大，而且邻位和对位上的电子云密度增加更多些，所以苯环活化，主要产生邻、对位取代物。
氨基和卤素对苯环的影响与羟基很相似。不过卤原子的情况比较特殊，一方面通过p-π共轭效应，使卤原子的邻、对位上电子密度较大，但另一方面，又由于卤素的电负性较大，会使环上的电子云密度降低，所以它又是致钝基。从总
的效应来看，卤代苯中的-X仍是一个邻、对位定位基，但它的亲电取代反应速度比苯小。
(2)间位定位基的定位效应。间位定位基是吸电子的取代基，通过吸电子的诱导效应，使苯环上的电子云密度降低，所以苯环钝化。而电子云稀密交替分布的结果使间位的电子云密度较大，故亲电取代主要在间位上进行。例如：
硝基苯。由于组成硝基的氮和氧的电负性比较大，所以硝基是吸电子基，它对苯环的诱导效应使苯环上的电子云密度降低，同时硝基氮氧双键中的π键，又可与苯环的大π键形成π-π共轭体系，共轭效应的结果，也使苯环上的电子云密度降低。
所以在硝基苯分子中，诱导效应和共轭效应使电子云偏移方向一致，其结果都是使苯环上的电子云密度降低，尤其是硝基的邻位和对位降低更甚，稀、密交替分布的结果是间位上的电子云密度稍大些。因此苯环钝化，比苯更难产生亲电取代，而且亲电取代主要在间位上进行。
近代研究表明，通过亲电取代反应历程能更好地理解定位规律。由反应历程知道，决定苯环上的亲电取代速率的步骤是形成σ配合物。因此，只要分析σ配合物的能量状态或稳定性，同样可以理解定位规律。
若苯环上连有邻、对位定位基-Y（如-NH2、-OH、-CH3等）时，Y 的斥电子效应使苯环上的电子云密度增大，苯环活化。当亲电试剂E+
进攻时，可能生成以下三种σ配合物（碳
正离子中间体）：
E进攻邻位形成的σ配合物
E进攻对位形成的σ配合物
E进攻间位形成的σ配合物
(Ⅰ)式和（Ⅱ）式中的正电荷的分布情况相似，Y都是与带部分正电荷的碳原
子相连，由于Y 的斥电效应有利于σ配合物正电荷的分散，所以(Ⅰ)式和（Ⅱ）能量较低，比较稳定，较易形成。而（Ⅲ）式中的Y 没有与带正电荷的碳原子相
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