Ak benzénový kruh už má substituent, tento radikál ovplyvní všetky ostatné substitúcie H na kruhu. Tento substituent môže byť orto a para-riadiaci alebo meta-riadiaci. Ale vyvstávajú otázky:
| Čo spôsobuje, že skupina pripojená k benzénovému kruhu ovplyvňuje smer a reaktivitu substitučnej reakcie? |
| Čo robí určité skupiny cieľovými poradcami (deaktivácia) a ostatnými orto-para (aktivácia)? |
Na tieto dve otázky sa odpovedá porozumením volaní. elektronické efekty že tieto skupiny cvičia v ringu. Tento efekt nastáva v dôsledku rozdiel elektronegativity medzi prvkami, ako bude substituent polarizovať väzby aromatického jadra, pričom striedavo indukuje pozitívny charakter niektorým uhlíkom v kruhu, zatiaľ čo iné zostávajú negatívnym charakterom.
| V atómoch uhlíka, ktoré majú charakter, dôjde k novej substitúcii negatívny. |
Pozrime sa, ako sa tieto elektronické efekty vyskytujú v aromatickom kruhu, pričom treba pamätať na poradie elektronegativity prvkov: F> O> N> Cl> Br> S> C> I> H.
1. prípad: radikálny aktivátor alebo orto-to-director:
Napríklad v prípade pod molekulou benzolu (fenolu) je kyslík najelektronegatívnejším prvkom, takže priťahuje k sebe elektróny, čo spôsobuje, že uhlík má čiastočne kladný náboj, ktorý indukuje polarizácia striedavého kruhu. Pozície, ktoré sú záporné, sú presne polohy orto a para. Preto skupina -OH je aktivačný radikál alebo orto-to-directory. To je zrejmé z nižšie uvedenej nitračnej reakcie fenolu, pri ktorej vzniká o-nitrofenol a p-nitrofenol ako produkty:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
2. prípad: deaktivácia radikálneho alebo meta-vodcu:
Teraz zvážme prípad nitrobenzénu:
V tomto príklade zostáva kyslík najelektronovejším prvkom, takže k sebe priťahuje väzby vytvorené dusíkom, ktorý je čiastočne kladne nabitý, čo indukuje atóm uhlíka pripojený k nemu, aby sa stal negatívne polarizovaný a podobne postupne. Pozícia, ktorá sa stáva negatívnou a najnáchylnejšia na substitúciu, je teda pozícia cieľ, keďže je preto a deaktivácia.
Teraz uvidíte podrobnejšie tento elektronický efekt, ktorý sa nazýva rezonančný efekt.
| rezonančný efekt je to priťahovanie alebo odpudzovanie elektrónov na väzbách π (pi) dvojitých alebo trojitých väzieb, keď rezonujú so samotným benzénovým kruhom. |
Ako je vidieť, skupina NO2 deaktivuje kruh, pretože z neho odoberá elektróny a znižuje svoju elektrónovú hustotu. Skupina, ktorá zaútočí a uskutoční substitúciu (elektrofil), je teda pozitívna, takže prednostne zaútočí na meta pozíciu, ktorá dostala záporný náboj.
Túto skutočnosť možno pozorovať v monochloračnej reakcii nitrobenzénu, pri ktorej dochádza k substitúcii iba v meta polohe:
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Brazílsky školský tím
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Elektronické efekty radikálov meta a orto-to-directors“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/efeitos-eletronicos-radicais-meta-orto-para-dirigentes.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
