Når benzenringen allerede har en substituent, vil denne radikal påvirke alle andre H-substitutioner på ringen. Denne substituent kan være ortho og paradirektør eller metadirektør. Men spørgsmålene opstår:
| Hvad får gruppen til at benzenringen til at påvirke retningen og reaktiviteten af substitutionsreaktionen? |
| Hvad får visse grupper til at være målrådgivere (deaktiverende) og andre ortho-para (aktivering)? |
Disse to spørgsmål besvares ved at forstå kaldelsen. elektroniske effekter at disse grupper træner i ringen. Denne effekt opstår på grund af elektronegativitetsforskel mellem elementerne, som substituenten vil polariser bindingerne i den aromatiske kerne, skiftevis fremkalde en positiv karakter til nogle ringkulhydrater, mens andre forbliver med en negativ karakter.
| En ny substitution vil forekomme i de carbonatomer, der har karakter negativ. |
Lad os se, hvordan disse elektroniske effekter opstår i den aromatiske ring under hensyntagen til rækkefølgen af elementernes elektronegativitet: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1. sag: Radikal aktiverende eller ortho-til-instruktør:
For eksempel, i tilfældet under benzol (phenol) molekylet, er ilt det mest elektronegative element, altså det tiltrækker elektroner til sig selv, hvilket får kulstof til at have en delvist positiv ladning, hvilket inducerer alternerende ringpolarisering. Positionerne, der er negative, er nøjagtigt ortho- og para-positionerne. Det er derfor -OH-gruppen er en aktiverende radikal eller ortho-til-instruktør. Dette kan ses i phenolnitreringsreaktionen nedenfor, hvilket giver anledning til o-nitrophenol og p-nitrophenol som produkter:
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
2. tilfælde: deaktivering af radikal eller metaleder:
Overvej nu tilfældet med nitrobenzen:
I dette eksempel forbliver ilt det mest elektronegative element, så det tiltrækker bindingerne med nitrogen til sig selv, som er delvist positivt ladet, hvilket inducerer det carbonatom, der er bundet til det, til at blive negativt polariseret og så successivt. Således er den position, der bliver negativ og mest modtagelig for substitution, positionen målbliver derfor en deaktivering.
Se nu mere detaljeret denne elektroniske effekt, som kaldes resonanseffekt.
| resonanseffekt det er tiltrækning eller frastødning af elektroner på π (pi) bindinger af dobbelt- eller tredobbeltbindinger, når de resonerer med selve benzenringen. |
Som set deaktiverer NO2-gruppen ringen, da den tager elektroner fra den og nedsætter dens elektrontæthed. Således er gruppen, der vil angribe og foretage udskiftning (elektrofil) positiv, så den vil fortrinsvis angribe metapositionen, der fik en negativ ladning.
Denne kendsgerning kan ses i monochloreringsreaktionen af nitrobenzen, hvor substitutionen kun finder sted i metapositionen:
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Brazil School Team
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Elektroniske effekter af meta- og ortho-til-instruktørradikaler"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm. Adgang til 28. juni 2021.