Gdy pierścień benzenowy ma już podstawnik, ten rodnik wpłynie na wszystkie inne podstawienia H w pierścieniu. Ten podstawnik może być orto i para-reżyserem lub meta-reżyserem. Ale pojawiają się pytania:
| Co powoduje, że grupa przyłączona do pierścienia benzenowego wpływa na kierunek i reaktywność reakcji podstawienia? |
| Co sprawia, że niektóre grupy doradców celu (wyłączają) a inne ortopara (aktywują)? |
Na te dwa pytania odpowiada zrozumienie powołań. efekty elektroniczne że te grupy ćwiczą na ringu. Ten efekt występuje z powodu różnica elektroujemności między elementami, jak podstawnik będzie polaryzują wiązania w jądrze aromatycznym, naprzemiennie wywołując pozytywny charakter niektórych węgli pierścienia, podczas gdy inne pozostają o charakterze ujemnym.
| W atomach węgla, które mają charakter, nastąpi nowa substytucja negatywny. |
Zobaczmy, jak te efekty elektroniczne zachodzą w pierścieniu aromatycznym, pamiętając o kolejności elektroujemności pierwiastków: F > O > N > Cl > Br > S > C > I > H.
1. przypadek: radykalne aktywowanie lub orto-do-dyrektora:
Na przykład w przypadku poniżej cząsteczki benzolu (fenolu) tlen jest pierwiastkiem najbardziej elektroujemnym, więc przyciąga do siebie elektrony, powodując, że węgiel ma częściowo dodatni ładunek, który indukuje naprzemienna polaryzacja pierścieniowa. Pozycje, które są ujemne, to dokładnie pozycje orto i para. Dlatego grupa -OH jest rodnikiem aktywującym lub orto-do-directors. Można to zaobserwować w poniższej reakcji nitrowania fenolu, w wyniku której powstają produkty o-nitrofenolu i p-nitrofenolu:
Drugi przypadek: dezaktywacja radykalnej lub meta-lidera:
Rozważmy teraz przypadek nitrobenzenu:
W tym przykładzie tlen pozostaje najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem, więc przyciąga do siebie wiązania utworzone z azotem, który jest częściowo naładowany dodatnio, co powoduje, że przyłączony do niego atom węgla staje się ujemnie spolaryzowany i tak sukcesywnie. Zatem pozycja, która staje się ujemna i najbardziej podatna na substytucję, to pozycja cel, będąc zatem a wyłączanie.
Zobacz teraz bardziej szczegółowo ten elektroniczny efekt, który nazywa się efekt rezonansowy.
| efekt rezonansowy jest to przyciąganie lub odpychanie elektronów na wiązaniach π (pi) wiązań podwójnych lub potrójnych, gdy rezonują one z samym pierścieniem benzenowym. |
Jak widać, grupa NO2 dezaktywuje pierścień, ponieważ odbiera mu elektrony i zmniejsza jego gęstość elektronową. Tak więc grupa, która zaatakuje i dokona substytucji (elektrofil) jest dodatnia, więc preferencyjnie zaatakuje pozycję meta, która otrzymała ładunek ujemny.
Fakt ten widać w reakcji monochlorowania nitrobenzenu, w której podstawienie zachodzi tylko w pozycji meta:
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Brazylijska drużyna szkolna
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm
