כאשר לטבעת הבנזן כבר יש תחליף, הרדיקל הזה ישפיע על כל תחליפי H האחרים על הטבעת. תחליף זה יכול להיות אורתו ופא-במאי או מטא-במאי. אך השאלות מתעוררות:
| מה גורם לקבוצה המחוברת לטבעת הבנזן להשפיע על כיוון ותגובת התגובה להחלפה? |
| מה גורם לקבוצות מסוימות ליועצי מטרה (להשבית) ואחרים לאורתו-פארה (הפעלה)? |
על שתי השאלות הללו נענה על ידי הבנת השיחות. אפקטים אלקטרוניים שהקבוצות האלה מתאמנות בזירה. השפעה זו מתרחשת עקב הבדל אלקטרונטיבי בין האלמנטים, כפי שהמחליף ירצה מקטבים את קשרי הגרעין הארומטי, ומשרים לסירוגין אופי חיובי לפחמיני טבעות מסוימים, בעוד שאחרים נשארים בעלי אופי שלילי.
| תחליף חדש יתרחש באטומי הפחמן בעלי האופי שלילי. |
בואו נראה כיצד האפקטים האלקטרוניים הללו מתרחשים בטבעת הארומטית, תוך התחשבות בסדר האלקטרואנגטיביות של האלמנטים: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
מקרה ראשון: הפעלה רדיקלית או אורטו לבמאי:
לדוגמא, במקרה שמתחת למולקולת הבנזול (פנול), חמצן הוא היסוד האלקטרוני שלילי, כך הוא מושך אליו אלקטרונים, מה שגורם לפחמן להיות מטען חיובי חלקית, המשרה קיטוב טבעות מתחלף. העמדות השליליות הן בדיוק עמדות האורטו והפארה. זו הסיבה
קבוצת -OH היא רדיקלית או אורטו-במאים. ניתן לראות זאת בתגובת ניטרול הפנול להלן, מה שמוליד o-nitrophenol ו- p-nitrophenol כמוצרים:
מקרה שני: השבתת רדיקל או מטה-מנהיג:
שקול כעת את המקרה של ניטרובזן:
בדוגמה זו, חמצן נשאר היסוד האלקטרוני-שלילי ביותר, ולכן הוא מושך את הקשרים שנוצרו עם חנקן לעצמו, שמטען באופן חיובי חלקית, מה שמביא את אטום הפחמן המחובר אליו להיות מקוטב שלילי וכך ברצף. לפיכך, העמדה שהופכת לשלילית והרגישה ביותר להחלפה היא העמדה מטרה, להיות, אם כן, א משבית.
ראה כעת בפירוט רב יותר את האפקט האלקטרוני הזה, שנקרא אפקט מהדהד.
| אפקט מהדהד זהו משיכה או דחייה של אלקטרונים על קשרים π (pi) של קשרים כפולים או משולשים, כאשר הם מהדהדים עם טבעת הבנזן עצמה. |
כפי שניתן לראות, קבוצת NO2 מנטרלת את הטבעת, מכיוון שהיא לוקחת ממנה אלקטרונים ומקטינה את צפיפות האלקטרונים שלה. לפיכך, הקבוצה שתתקוף ותבצע את ההחלפה (אלקטרופיל) היא חיובית, ולכן היא תוקף מעדיפה את עמדת המטא שקיבלה מטען שלילי.
ניתן לראות עובדה זו בתגובת החד-כלורציה של ניטרובנזן, בה ההחלפה מתרחשת רק במצב המטא:
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
צוות בית הספר בברזיל
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm
