共軛、二烯與周環反應
苄基體系
/ ben-ZIL-ik /
苄基體系是烯丙基體系塊頭更大的表親。取一個苯環,把一個CH2(或任意碳)直接接上去,那個相連的碳就是苄位。經典片段是苄基,C6H5-CH2-。正如烯丙碳挨著一個雙鍵,苄碳挨著一整個芳香環——一個現成的、富電子的π體系,正等著分享。
由於苯是一個連續的π體系,放在苄碳上的電荷、自由基或電子對可以離域進環裡。苄碳變為sp2,它的p軌域與環的π電子雲重疊,反應中心便鋪展在苄碳加上若干環碳(鄰位和對位)上。你可以畫出好幾個共振結構,展示電荷或自由基在環上游走,而真實物種同樣是一個單一的離域雜化體。有一整個芳香環來吸納不穩定,使苄基中間體甚至比烯丙基的更受穩定。
在實踐中,這意味著苄基的碳正離子、自由基和碳負離子都格外容易生成、也格外穩定,所以苄碳是反應的熱點。苄位自由基鹵化(還是NBS)會選擇性地官能化那個位置;苄位氧化能把環上的CH3或CH2變成羧酸或酮;而苄基SN1反應跑得很快,因為它的碳正離子如此穩定。一句話,苄位是在一個原本顯得惰性的芳香側鏈上,可靠地發生化學的地方。
甲苯(C6H5-CH3)在自由基條件下與NBS反應,選擇性地發生在苄位的CH3上,生成苄溴(C6H5-CH2Br),因為苄基自由基受到向環中離域的穩定化。
苄碳上的反應中心離域進整個芳香環——比烯丙基的穩定化更強。
苄位是連在環上的那個碳,而不是環上的碳本身;接在環碳上的取代基走的是芳香取代化學,那套規則完全不同。
又稱
另見