Όταν ο δακτύλιος βενζολίου έχει ήδη υποκαταστάτη, αυτή η ρίζα θα επηρεάσει όλες τις άλλες υποκαταστάσεις Η στον δακτύλιο. Αυτός ο υποκαταστάτης μπορεί να είναι ορθο και παρα-σκηνοθέτης ή μετα-διευθυντής. Αλλά προκύπτουν τα ερωτήματα:
| Τι προκαλεί την ομάδα που είναι συνδεδεμένη στον δακτύλιο βενζολίου να επηρεάσει την κατεύθυνση και την αντιδραστικότητα της αντίδρασης υποκατάστασης; |
| Τι κάνει ορισμένες ομάδες συμβούλους στόχου (απενεργοποίηση) και άλλους ορθο-παρα (ενεργοποίηση); |
Αυτές οι δύο ερωτήσεις απαντώνται κατανοώντας τις κλήσεις. ηλεκτρονικά εφέ ότι αυτές οι ομάδες ασκούνται στο δαχτυλίδι. Αυτό το αποτέλεσμα εμφανίζεται λόγω του διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των στοιχείων, όπως ο υποκαταστάτης πολώστε τους δεσμούς του αρωματικού πυρήνα, προκαλώντας εναλλακτικά έναν θετικό χαρακτήρα σε μερικούς άνθρακες δακτυλίου, ενώ άλλοι παραμένουν με αρνητικό χαρακτήρα.
| Μια νέα υποκατάσταση θα συμβεί στα άτομα άνθρακα που έχουν χαρακτήρα αρνητικός. |
Ας δούμε πώς αυτά τα ηλεκτρονικά εφέ εμφανίζονται στον αρωματικό δακτύλιο, έχοντας κατά νου τη σειρά της ηλεκτροαρνητικότητας των στοιχείων: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1η περίπτωση: Ριζοσπαστική ενεργοποίηση ή ορθο-σκηνοθέτης:
Για παράδειγμα, στην περίπτωση κάτω από το μόριο βενζολίου (φαινόλη), το οξυγόνο είναι το πιο ηλεκτροαρνητικό στοιχείο, έτσι προσελκύει ηλεκτρόνια στον εαυτό του, αναγκάζοντας τον άνθρακα να έχει μερικώς θετικό φορτίο, το οποίο προκαλεί εναλλασσόμενη πόλωση δακτυλίου. Οι θέσεις που είναι αρνητικές είναι ακριβώς οι ορθο και παρα θέσεις. Αυτός είναι ο λόγος η ομάδα -OH είναι ένας ενεργοποιητικός ριζοσπαστικός ή ορθο-προς-διευθυντής. Αυτό μπορεί να φανεί στην αντίδραση νίτρωσης της φαινόλης παρακάτω, προκαλώντας την ο-νιτροφαινόλη και την π-νιτροφαινόλη ως προϊόντα:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
2η περίπτωση: απενεργοποίηση ριζικού ή μετα-ηγέτη:
Τώρα εξετάστε την περίπτωση του νιτροβενζολίου:
Σε αυτό το παράδειγμα, το οξυγόνο παραμένει το πιο ηλεκτροαρνητικό στοιχείο, έτσι προσελκύει τους δεσμούς που δημιουργούνται με άζωτο στον εαυτό του, το οποίο είναι μερικώς θετικά φορτισμένο, προκαλώντας το άτομο άνθρακα που είναι προσκολλημένο σε αυτό να γίνει αρνητικά πολωμένο και ούτω καθεξής διαδοχικώς. Έτσι, η θέση που γίνεται αρνητική και πιο ευαίσθητη στην υποκατάσταση είναι η θέση στόχος, ως εκ τούτου, α απενεργοποίηση.
Δείτε τώρα με περισσότερες λεπτομέρειες αυτό το ηλεκτρονικό εφέ, το οποίο ονομάζεται συντονιστικό αποτέλεσμα.
| συντονιστικό αποτέλεσμα Είναι η έλξη ή απώθηση ηλεκτρονίων σε π (π) δεσμούς διπλών ή τριπλών δεσμών, όταν συντονίζονται με τον ίδιο τον δακτύλιο βενζολίου. |
Όπως φαίνεται, η ομάδα ΝΟ2 απενεργοποιεί τον δακτύλιο, καθώς παίρνει ηλεκτρόνια από αυτόν και μειώνει την πυκνότητα ηλεκτρονίων του. Έτσι, η ομάδα που θα επιτεθεί και θα κάνει την αντικατάσταση (ηλεκτρόφιλο) είναι θετική, οπότε θα επιτεθεί κατά προτίμηση στη μετα-θέση που πήρε αρνητικό φορτίο.
Αυτό το γεγονός μπορεί να φανεί στην αντίδραση μονοχλωρίωσης του νιτροβενζολίου, στην οποία η υποκατάσταση εμφανίζεται μόνο στη μετα-θέση:
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ηλεκτρονικά εφέ ριζών μετα-και ορθο-διευθυντών". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.
