親電性

親電性，指某物質具有從其他分子或離子獲得電子或與其他分子或離子分享電子的性質。有親電試劑參與的反應，均為親電子反應，如親電子催化反應，即催化劑從反應物取得一對電子的催化作用；親電子置換反應，即親電子基團攻擊和置換化合物中的敏感基團並在這個位置上和該化合物共價結合的反應。

基本介紹

• 中文名：親電性
• 外文名：eletrophilicity
• 基團：親電性基團
• 常見反應：取代反應、重排反應

親電試劑

指在化學反應中具有親電性的化學試劑，可用E+表示。親電試劑含有能夠形成新的化合鍵的能量較低的空電子軌道。親電試劑可以是中性的，也可以是電正性的。所謂親電試劑是一種電子對受體，即路易斯酸。在反應過程中，它傾向於與電負性物種結合，因為電子是電負性的，所以“親電”即是指親“電負性”。

親電試劑進攻親核試劑上電子集中的部位。由這類親電試劑進攻而發生髮反應稱為親電反應。有機化學中常見的親電子試劑有陽離子（如H^﹢ 和 NO₂^﹢）、極性分子（如鹵化氫、鹵代烴、醯鹵，和羰基化合物）、可極化中電性分子（如Cl₂ 和 Br₂）、氧化劑（如有機過氧酸）、不具備八隅體電子的試劑（如卡賓和自由基）、以及某些路易斯酸（如 BH₃ 和 DIBAL）。其他親電試劑還有有機磷化合物，碘代乙酸和環氧化物等，前者包括二異丙基氟磷酸和甲基氟磷酸異丙酯。

取代基的親電性

配體上有其它基團存在會影響配體的鹼性，因而也影響形成配合物的穩定性。配體上的電子具有一定的活動性，當受其它基團影響時，電子云可發生轉移。如甲基有排電子的能力，電子云在甲基的鄰位或對位最大，使對位或鄰位的酚基中的氫不容易離解，反映出它具有較大的pK_a值，因而它形成配合物最穩定。相反，硝基、Br^-均有吸電子能力，在它鄰位或對位的氧上電子云密度減少，酚基中H⁺容易離解，因此它們生成配合物穩定性比起苯酚要小得多。

但也可產生空間阻礙，使穩定性下降。在分析化學中常利用改變取代基來提高對某一金屬離子的選擇性，如8-羥基喹啉能與Al³⁺和Be²⁺生成難溶配合物。如果在2位上引入甲基，則由於產生空間位阻，不能與Al³⁺形成八面體配合物，而能與Be²⁺形成四面體構型的穩定配合物，所以2-甲基-8-羥基喹啉可用於Al³⁺和Be²⁺共存下的Be²⁺定量分析。

常見反應

親電性重排反應

有機化合物中，羰基或其他吸電子基團（Electron-withdrawinggroup，EWG）或電負性較大的原子（如氧原子、氮原子）相連的α-碳原子上的氫縣具有一定的酸性，可在強鹼的作用下形成碳負離子。若分子內還含有其他缺電子性親電基團的話，則可引起親電性重排反應，生成相應的重排產物。

舉例：Favorskii重排反應

a-鹵代酮在鹼的作用下重排生成羧酸或其衍生物的反應稱為Favorskii重排反應，根據所用鹼的不同（苛性鹼、醇鹽或胺），可分別得到羧酸、酯或醯胺。

反應方程式

親電性取代反應

以苯環的親電取代反應為例：

已知苯環平面的上下有π電子云結合較疏鬆，因此在反應中苯環可充當一個電子源，容易與缺電子的親電試劑發生反應，這一性質類似於烯烴中的π鍵。但苯環中π鍵又有別於烯烴中的π鍵，其π鍵共振形成的大π鍵使苯環具有特殊的穩定性，反應中總是保持苯環大π鍵的整體結構。苯的結構特點決定苯容易發生親電性取代反應。

苯與氯、溴的親電取代反應機理如下：

1、缺電子的三鹵化鐵與鹵素結合，促進鹵素σ鍵的極化、異裂。

FeX₃+X₂→X⁺+FeX₄^-

2、帶正電的鹵離子進攻苯環的π電子，形成苯碳正離子中間體，這一步是速度決定步驟。

步驟二

3、苯碳正離子失去一個質子形成鹵代苯，同時釋放鹵化氫和鹵化鐵，鹵化鐵再繼續起催化作用。

步驟三