Quando l'anello benzenico ha già un sostituente, questo radicale influenzerà tutte le altre sostituzioni H sull'anello. Questo sostituente può essere orto e paradirettore o metadirettore. Ma le domande sorgono:
| Cosa fa sì che il gruppo attaccato all'anello benzenico influenzi la direzione e la reattività della reazione di sostituzione? |
| Cosa rende alcuni gruppi di consiglieri di obiettivi (disabilitanti) e altri orto-para (attivanti)? |
A queste due domande si risponde comprendendo le chiamate. effetti elettronici che questi gruppi esercitano sul ring. Questo effetto si verifica a causa del differenza di elettronegatività tra gli elementi, come farà il sostituente polarizzano i legami del nucleo aromatico, inducendo alternativamente un carattere positivo ad alcuni atomi di carbonio dell'anello, mentre altri rimangono a carattere negativo.
| Una nuova sostituzione avverrà negli atomi di carbonio che hanno carattere negativo. |
Vediamo come avvengono questi effetti elettronici nell'anello aromatico, tenendo presente l'ordine di elettronegatività degli elementi: F > O > N > Cl > Br > S > C > I > H.
1° caso: attivazione radicale o orto-regista:
Ad esempio, nel caso sotto la molecola di benzolo (fenolo), l'ossigeno è l'elemento più elettronegativo, quindi, attira a sé gli elettroni, facendo sì che il carbonio abbia una carica parzialmente positiva, che induce which polarizzazione ad anello alternata. Le posizioni negative sono esattamente le posizioni orto e para. È per questo il gruppo -OH è un radicale attivante o orto-direttori. Questo può essere visto nella seguente reazione di nitrazione del fenolo, che dà origine a o-nitrofenolo e p-nitrofenolo come prodotti:
2° caso: disattivazione radicale o meta-leader:
Consideriamo ora il caso del nitrobenzene:
In questo esempio, l'ossigeno rimane l'elemento più elettronegativo, quindi attira a sé i legami fatti con l'azoto che è parzialmente carico positivamente, inducendo l'atomo di carbonio ad esso collegato a polarizzarsi negativamente e così successivamente. Quindi, la posizione che diventa negativa e più suscettibile di sostituzione è la posizione obbiettivo, essendo, quindi, a disabilitando.
Guarda ora più in dettaglio questo effetto elettronico, che si chiama effetto risonante.
| effetto risonante è l'attrazione o repulsione degli elettroni sui legami π (pi) di doppi o tripli legami, quando risuonano con l'anello benzenico stesso. |
Come visto, il gruppo NO2 sta disattivando l'anello, poiché sta prelevando elettroni da esso e diminuendo la sua densità elettronica. Quindi, il gruppo che attaccherà e farà la sostituzione (elettrofilo) è positivo, quindi attaccherà preferenzialmente la meta posizione che ha ottenuto una carica negativa.
Questo fatto è visibile nella reazione di monoclorurazione del nitrobenzene, in cui la sostituzione avviene solo in posizione meta:
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Squadra scolastica brasiliana
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm
