定義
當取代基取代苯環上的氫後,苯環上電子云密度升高的叫供電子基團;反之,苯環上電子密度降低的叫吸電子基團 。
常見基團大小
超強基團
氧負離子(-O )
強給電子基團
二烷基氨基(-NR)、烷基氨基(-NHR)、氨基(-NH)、羥基(-OH)、烷氧基(-OR)
中等基團
醯胺基(-NHCOR)、醯氧基(-OCOR)
弱給電子基團
烷基(-R)、羧基甲基(-CH2COOH)、苯基(-Ph)
判斷方法
基團是否為供電子基團是由誘導效應和共軛效應(超共軛效應)共同決定的。
推電子誘導效應(+I)和推電子共軛效應(+C)的結果是基團表現為推電子,如:
氧負離子(-O )、烷基(-R)
吸電子誘導效應(-I)小於推電子共軛效應(+C)的結果是基團表現為推電子,如:
二烷基氨基(-NR)、烷基氨基(-NHR)、氨基(-NH)、羥基(-OH)、烷氧基(-OR)、
醯胺基(-NHCOR)、醯氧基(-OCOR)
誘導效應
還原法:將基團加上一個氫原子(-H)或者羥基(-OH)使之構成一個中心元素的化合價為常用的分子,分子呈中性,氫原子顯正電,羥基顯負電,剩下的基團所表現出的電性就可以判斷了。如:甲基(-CH3)。用還原法給它加上一個氫原子(-H)將其還原為甲烷。甲烷是一個分子,呈電中性。而氫原子電負性很小,與其他基團結合時通常顯正電性,故甲基就應該顯負電性,為供電基團。 再如:硝基(-NO2),用還原法給它加上一個羥基(-OH)使之構成硝酸分子(HNO3)。羥基顯負電,故硝基顯正電,為吸電子基團。這種分析法適用於普遍基團的分析(包括苯環)。
另外,誘導效應可以沿分子鏈傳遞,例如:三氟甲基(-CF),氟的吸電子誘導效應可以沿碳鏈傳遞,故三氟甲烷為吸電子基團。誘導效應一般不超過四個碳原子,超過四個碳原子後,誘導效應可忽略。
共軛效應
註:只有當基團與含有π鍵(p電子)的基團結合時,才產生共軛效應。即只有當p電子能夠進入彼此的p軌道時,才產生共軛效應。
1、含有孤對電子的原子構成的基團,如N、O、F、S、Cl、Br、I構成的基團:羥基(-OH)、(-NH)、(-F)。這類基團一般為推電子共軛效應。
2、含有重鍵的基團
只有該基團第一個原子構成不飽和鍵,才有共軛效應。這類基團形如-RX,如果R的電負性大於X,那么它就有推電子共軛效應,比如:亞氨基(-N=CR);反之就是吸電子共軛效應,比如:甲醯基(-CHO)、羧基(-COOH)、硝基(-NO)。