Kun bentseenirenkaalla on jo substituentti, tämä radikaali vaikuttaa kaikkiin muihin renkaan H-substituutioihin. Tämä substituentti voi olla orto- ja parajohtaja tai metajohtaja. Mutta esiin nousee kysymyksiä:
| Mikä saa bentseenirenkaaseen kiinnittyneen ryhmän vaikuttamaan substituutioreaktion suuntaan ja reaktiivisuuteen? |
| Mikä tekee tietyistä ryhmistä tavoitteiden neuvonantajia (poistaa käytöstä) ja toisia orto-para (aktivoimalla)? |
Näihin kahteen kysymykseen vastataan ymmärtämällä kutsut. elektroniset tehosteet että nämä ryhmät harjoittavat kehässä. Tämä vaikutus johtuu elektronegatiivisuuden ero elementtien välillä, kuten substituentti tekee polarisoi aromaattisen ytimen sidokset aiheuttaen vuorotellen positiivisen merkin joillekin rengashiilille, kun taas toiset jäävät negatiivisiksi.
| Uusi substituutio tapahtuu hiiliatomeissa, joilla on luonne negatiivinen. |
Katsotaanpa, miten nämä elektroniset vaikutukset esiintyvät aromaattisessa renkaassa, pitäen mielessä alkuaineiden elektronegatiivisuuden järjestys: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1. tapaus: Radikaali aktivointi tai orto-ohjaajalle:
Esimerkiksi bentsoli (fenoli) -molekyylin alapuolella olevassa tapauksessa happi on elektronegatiivisin elementti, joten se houkuttelee elektroneja itselleen aiheuttaen hiilellä osittain positiivisen varauksen, joka indusoi vuorotteleva renkaan polarisaatio. Negatiiviset asemat ovat täsmälleen orto- ja para-asemat. Siksi -OH-ryhmä on aktivoiva radikaali tai orto-ohjaajiksi. Tämä näkyy alla olevassa fenolinitrausreaktiossa, mikä johtaa o-nitrofenoliin ja p-nitrofenoliin tuotteina:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
2. tapaus: radikaalin tai metajohtajan deaktivointi:
Tarkastellaan nyt nitrobentseenin tapausta:
Tässä esimerkissä happi on edelleen elektronegatiivisin elementti, joten se houkuttelee typellä tehdyt sidokset itseensä, joka on osittain positiivisesti varautunut, aiheuttaen siihen kiinnittyvän hiiliatomin negatiivisesti polarisoituneen ja niin peräkkäin. Siten kanta, josta tulee negatiivinen ja altis vaihtamiselle, on asema päämäärä, joka on siten a poistaminen käytöstä.
Katso nyt tarkemmin tämä sähköinen vaikutus, jota kutsutaan kaikuva vaikutus.
| kaikuva vaikutus se on elektronien vetovoima tai hylkääminen kaksois- tai kolmoissidosten π (pi) -sidoksissa, kun ne resonoivat itse bentseenirenkaan kanssa. |
Kuten nähdään, NO2-ryhmä deaktivoi renkaan, koska se ottaa siitä elektronia ja vähentää sen elektronitiheyttä. Siten ryhmä, joka hyökkää ja tekee substituution (elektrofiili), on positiivinen, joten se hyökkää ensisijaisesti meta-asemaan, joka sai negatiivisen varauksen.
Tämä tosiasia näkyy nitrobentseenin monokloorausreaktiossa, jossa substituutio tapahtuu vain meta-asemassa:
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Brasilian koulutiimi
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Meta- ja orto-ohjaajille -radikaalien elektroniset vaikutukset"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
