Когда бензольное кольцо уже имеет заместитель, этот радикал будет влиять на все другие H-заместители в кольце. Этот заместитель может быть орто- и пара-директором или мета-директором. Но возникают вопросы:
| Что заставляет группу, присоединенную к бензольному кольцу, влиять на направление и реакционную способность реакции замещения? |
| Что заставляет одни группы ставить перед собой цель (отключение), а других - орто-пара (активировать)? |
На эти два вопроса можно ответить, поняв призвания. электронные эффекты что эти группы занимаются на ринге. Этот эффект возникает из-за разница электроотрицательностей между элементами, поскольку заместитель будет поляризуют связи ароматического ядра, попеременно вызывая положительный характер для одних атомов углерода в кольце, в то время как другие остаются с отрицательным характером.
| Произойдет новое замещение в атомах углерода, имеющих характер отрицательный. |
Давайте посмотрим, как эти электронные эффекты происходят в ароматическом кольце, учитывая порядок электроотрицательности элементов: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1-й случай: радикальная активация или орто-директор:
Например, в случае ниже молекулы бензола (фенола) кислород является наиболее электроотрицательным элементом, поэтому он притягивает к себе электроны, заставляя углерод иметь частично положительный заряд, что вызывает переменная кольцевая поляризация. Отрицательные позиции - это в точности орто и пара позиции. Поэтому группа -ОН является активирующим радикалом или орто-директорами. Это можно увидеть в приведенной ниже реакции нитрования фенола, в результате которой в качестве продуктов образуются о-нитрофенол и п-нитрофенол:
2-й случай: деактивация радикала или мета-лидера:
Теперь рассмотрим случай нитробензола:
В этом примере кислород остается наиболее электроотрицательным элементом, поэтому он притягивает к себе связи, образованные азотом, который частично заряжен положительно, заставляя присоединенный к нему атом углерода становиться отрицательно поляризованным и, таким образом, последовательно. Таким образом, позиция, которая становится отрицательной и наиболее подверженной замене, - это позиция Цель, будучи, следовательно, отключение.
Теперь рассмотрим подробнее этот электронный эффект, который называется резонансный эффект.
| резонансный эффект это притяжение или отталкивание электронов на π (пи) -связях двойных или тройных связей, когда они резонируют с самим бензольным кольцом. |
Как видно, группа NO2 дезактивирует кольцо, поскольку забирает у него электроны и снижает его электронную плотность. Таким образом, группа, которая будет атаковать и произвести замену (электрофил), является положительной, поэтому она будет преимущественно атаковать мета-позицию, которая получила отрицательный заряд.
Этот факт можно увидеть в реакции монохлорирования нитробензола, в которой замещение происходит только в мета-положении:
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Бразильская школьная команда
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm