有機化學的基礎363
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1. 異質原子取代基「氮」與「氧」直接與芳香環連接，能有效地穩定芳基陽離子中間產物，產生鄰ortho與對para取代反應的產物。事實上，「氮」與「氧」比烷基更能有效地活化芳香環進行取代反應，引導來攻擊的取代基鍵結到芳香環的位置。
2. 氫氧基Hydroxyl Group。氫氧基活化芳香環進行親電性取代反應，並且指引溴化反應的溴鍵結到芳香環的某個特定位置，以下是酚的溴化反應：
3. 酚的溴化反應在沒有路易斯酸的催化下進行，溫度約0℃，最後產物幾乎都是對－溴酚 para-bromophenol。
4. 氧和氮取代基有效影響親電性試劑攻擊芳香環的鄰ortho和對para這二個位置，其奧秘在於碳陽離子追求穩定產生的第四個共振結構－正電荷在氧上頭的共振結構。
5. 乍看之下，第四個共振結構－正電荷在氧上頭—好像沒有什麼特別，但是它是芳基陽離子的主要結構，因為它比其他三個共振結構的化學鍵更多，第四個共鍵結構的氧與芳香環的碳之間，多一個π鍵（這能夠讓中間產物比較穩定）。
6. 並且，第四個共振結構中，芳香環上所有的碳原子，其價電殼層都是填滿的（十分穩定），但是其他三個共振結構的芳香環上帶正電的碳原子只有6個電子（比較不穩定）。
7. 因為氧穩定芳基陽離子夠力，因此酚可以在毫無路易斯酸催化下與溴進行反應。
8. 如果溴攻擊的是酚的間meta的位置，產生「間-溴酚m-bromophenol」無法用氧提供未鍵結電子對的方式獲得穩定，因為氧取代基鍵結的碳，不是那三個帶正電荷的碳：
9. 間-溴酚m-bromophenol陽離子，不但沒有氧取代基提供的未鍵結電子加以穩定它，相反地，因為氧有拉電子的誘導力，氧取代基會破壞碳陽離子穩定度，使得間-溴酚m-bromophenol陽離子的穩定度低於「沒有取代基的苯」進行溴化反應產生的「芳基陽離子中間產物」。
10. 所以，芳香環上的氫氧基是強烈的活化原子團，導引親電性加成反應製造出鄰ortho與對para的取代產物。
11. 酚與溴取代反應的產物「p-溴酚p-bromophenol」比酚穩定，不容易再進行親電性芳香取代反應（芳香化合物的親電性取代反應）。溴是去活化的取代基，因此第一輪反應之後，無法透過調整溴的份量來繼續為溴酚增加一個又一個的溴，因為後續的反應速度非常慢。
12. 氨基amino group。當苯胺進行親電性芳香取代反應時，苯胺的氮原子能夠提供未鍵結電子雲給中間產物陽離子。
13. 苯胺與過量的溴Br2反應產生2,4,6-三溴苯胺 2,4,6-tribromoaniline，進行取代反應時，苯胺比較可能提供給親電性試劑攻擊的位置鄰ortho、對para，都提供給親電性試劑溴攻擊，溴與苯胺鍵結之後產生2,4,6-三溴苯胺 2,4,6-tribromoaniline。
14. 苯胺與溴反應產生的2,4,6-三溴苯胺，如果要繼續進行反應速率會減慢，因為周遭的溴化氫製造出來的質子與氮結合（質子化）產生銨離子ammonium ion。銨離子的氮無法提供未鍵結電子對給芳基陽離子（因為氮把自己的未鍵結電子對用在與質子鍵結上）。
15. 此外，銨離子的氮帶正電，因此它是去活性的取代基。平衡狀態下的苯胺鹽類如果混有低濃度的氨才能進行溴化反應。
n 翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》
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