Když benzenový kruh již má substituent, ovlivní tento radikál všechny ostatní H substituce na kruhu. Tento substituent může být orto a para-ředitel nebo meta-ředitel. Ale vyvstávají otázky:
Co způsobuje, že skupina připojená k benzenovému kruhu ovlivňuje směr a reaktivitu substituční reakce? |
Co dělá určité skupiny cílovými poradci (deaktivace) a dalšími orto-para (aktivace)? |
Na tyto dvě otázky odpovídá pochopení volání. elektronické efekty že tyto skupiny cvičí v kruhu. Tento efekt nastává v důsledku rozdíl elektronegativity mezi prvky, jak bude substituent polarizovat vazby aromatického jádra, střídavě vyvolávat pozitivní charakter některých kruhových uhlíků, zatímco jiné zůstávají s negativním charakterem.
U atomů uhlíku, které mají charakter, dojde k nové substituci záporný. |
Podívejme se, jak se tyto elektronické efekty vyskytují v aromatickém kruhu, přičemž si pamatujeme pořadí elektronegativity prvků: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1. případ: Radikální aktivace nebo orto-to-director:
Například v případě pod molekulou benzolu (fenolu) je kyslík nejvíce elektronegativní prvek, takže přitahuje k sobě elektrony, což způsobuje, že uhlík má částečně kladný náboj, který indukuje
polarizace střídavého prstence. Pozice, které jsou záporné, jsou přesně polohy orto a para. To je proč skupina -OH je aktivační radikál nebo orto-to-directory. To lze vidět na níže uvedené nitrační reakci fenolu, při které vznikají o-nitrofenol a p-nitrofenol jako produkty:2. případ: deaktivace radikálu nebo meta-vůdce:
Nyní zvažte případ nitrobenzenu:
V tomto příkladu zůstává kyslík nejvíce elektronegativním prvkem, takže k sobě přitahuje vazby vytvořené dusíkem, který je částečně kladně nabitý, což indukuje atom uhlíku k němu připojený, aby se stal negativně polarizovaným atd postupně. Pozice, která se stává negativní a nejvíce náchylná k substituci, je tedy pozice fotbalová branka, protože je tedy deaktivace.
Podívejte se nyní podrobněji na tento elektronický efekt, který se nazývá rezonanční efekt.
rezonanční efekt je to přitahování nebo odpuzování elektronů na vazbách π (pi) dvojných nebo trojných vazeb, když rezonují se samotným benzenovým kruhem. |
Jak je vidět, skupina NO2 deaktivuje kruh, protože z něj odebírá elektrony a snižuje jeho hustotu elektronů. Skupina, která zaútočí a provede substituci (elektrofil), je tedy kladná, takže přednostně zaútočí na meta pozici, která má záporný náboj.
Tuto skutečnost lze vidět v monochlorační reakci nitrobenzenu, ve které dochází k substituci pouze v meta poloze:
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Tým brazilské školy
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm