有機化學的基礎365
Johann Strauss, Freut euch des Lebens, Walzer, op.340
1. 下表所列舉的取代基都會減低芳基陽離子中間產物的穩定度，因此它們都是去活性的取代基。
2. 大部分去活性的取代基與芳香環連接的原子都帶正電，這是因為這顆原子與異質原子連接的化學鍵是極性化學鍵，異質原子的強大陰電性使得π電子朝異質原子方向集中。
3. 其中有二個取代基「銨離子ammonium ion－NR3」和「硝基nitro group－NO2」透過氮與芳香環連接，由於這顆氮帶正電，因此銨離子和硝基是強烈的去活性取代基。
4. 三氟甲基trifluoromethyl group－CF3是十分特殊的去活性取代基。氟具有強烈陰電性，會搶奪與它鍵結的碳的電子，使得碳帶正電；三氟甲基的三個C－F的σ鍵都是有極性的，而芳香環連接的碳是帶正電，能夠去活性。
5. 這些去活性的取代基中與芳香環直接相連的那個原子身上都沒有未鍵結電子對。因此這些去活性取代基會引導反應朝間meta的方向進行，因為它們無法提供π電子給芳基陽離子中間產物。
6. 徐弘毅注：
如果與「芳香環」連接的「取代基是有活性的」，能夠提供電子，才能夠滿足「帶正電荷的碳」的需求，這時比較容易發生「親電性試劑」攻擊有取代基的芳香環的「鄰ortho」與「對para」的位置。
這是因為「親電性試劑」在芳香環的「鄰ortho」與「對para」的位置產生的三種碳陽離子共振結構中，其中一種結構是帶「正電荷的碳原子」直接與「活性取代基」連接，讓「活性取代基」提供電子來穩定它。
如果「芳香環」連接的「取代基是去活性的」，不能提供電子給帶正電荷的碳，這時比較容易發生「親電性試劑」攻擊有取代基的芳香環的「間meta」的位置，因為「親電性試劑」在芳香化合物的「間meta」的位置所產生的三種共振結構，沒有一種結構的正電荷的碳原子直接與取代基連接，而是與其他的氫原子連接。
這是因為當芳香環的取代基不能夠提供電子時，帶正電荷的碳原子與其他氫原子連 接比較有利，這些氫原子至少可提供它們的鍵結電子給帶正電荷的碳原子，彌補一些缺電的遺憾。
7. 舉例來說，硝基苯進行硝化反應可產生鄰ortho、對para、間meta三種二硝基苯dinitrobenzene，然而，主要的產物是間meta二硝基苯：
8. 因為硝基苯上的硝基會拉電子靠近自己，這個拉電子原子團的效力有時候會強到讓反應無法進行；舉例來說，如果有一個芳香環上有中度或強度的拉電子原子團，例如硝基－NO2、氰基－C≡N、酸基－CO2R，我們就不可能讓它們進行芳香環的福瑞德－克萊福特的烷化與醯化作用。
9. 在某些特殊芳香化合物，它們的拉電子原子團的去活化效應強烈到能壓倒許多活化基的作用。
摘要 取代基效應 Summary of Substituent Effects
10. 這個章節所討論的取代基摘要如下表，並且依據各取代基的活性與去活性效用加以分類。
11. 取代基與芳香環連接的元素，若是第二列元素裡帶有未鍵結電子對的元素，穩定中間產物碳陽離子的能力最強，因此是最強的活化基，最有能力提供未鍵結電子對。
12. 由於取代基提供的電子必須在碳陽離子的正電荷剛好位於取代基所連接的碳時才能發揮穩定作用，只有導向鄰ortho與對para取代反應的碳陽離子能夠得到取代基提供的電子而變得較為穩定，因此與第二列元素裡帶有未鍵結電子對的元素連接的芳香化合物進行的取代反應朝鄰ortho與對para方向進行。
13. 如果芳香環連接的是比較大型的鹵素取代基，例如氯Cl、溴Br和碘I，他們提供未鍵結電子對來穩定中間產物碳陽離子的效力，會受到電子所處的軌域太大的影響而減弱，因此鹵素是中度的去活化基。
14. 鹵素會引導取代反應朝鄰、對方向進行，鹵素破壞鄰ortho、對para取代反應的中間產物穩定度的能力，比破壞間meta中間產物穩定度的能力弱。
15. 與芳香環連接的原子團，如果它與芳香環直接連接的原子是帶正電荷（或部分帶正電極性），會使芳香環受親電性試劑攻擊而反應的活性降低，並且引導取代反應朝向間meta的位置進行。
n 翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》
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