Главная | Обратная связь

ВПЛИВ ЗАМІСНИКІВ У БЕНЗОЛЬНОМУ КІЛЬЦІ НА НАПРЯМ ТА ШВИДКІСТЬ РЕАКЦІЙ ЕЛЕКТРОФІЛЬНОГО ЗАМІЩЕННЯ

У молекулі незаміщеного бензолу електронна густина розподілена рівномірно, а тому електрофільний реагент може атакувати рівною мірою будь-який з шести атомів вуглецю.

 

Якщо в бензольному кільці міститься який-небудь замісник, то під його впливом відбувається перерозподіл л-електронної густини циклу та нова група вступає вже у визначені положення стосовно вже наявного замісника. В реакціях електрофільного заміщення у монозаміщених бензолу, в залежності від електронної природи замісника, група, що вступає, може займати переважно орто-, мета- або пара-положення, а реакція може проходити швидше чи повільніше, ніж з самим бензолом.

 

За впливом на напрям реакцій електрофільного заміщення і на реакційну здатність бензольного кільця замісники можна розділити на дві групи — замісники І роду (орто-, пара-оріентанти) і замісники II роду (мета-орієнтанти). До замісників І роду відносяться атоми і атомні групи, що виявляють позитивний індуктивний або позитивний мезомерний ефекти — 0-, NR2, NHR, NHa, ОН, OR, NHCOR, OCOR, SR, F, СІ, Вг, І, Аік.

 

Замісники І роду (за винятком галогенів) збільшують електронну густину в бензольному кільці та тим самим активують його в реакціях електрофільного заміщення; замісники І роду спрямовують заміщення головним чином в орто- та пара-поло-ження:

 

 

До замісників II роду відносяться групи, які виявляють негативний індуктивний або негативний мезомерний ефекти

NH₂, NO₂, SO₃H, CN, СНО, COR, COOH, COOR, CONH₂, CCI₃. Замісники II роду зменшують електронну густину в бензольному кільці та знижують швидкість реакцій електрофільного заміщення у порівнянні з незамішеним бензолом. При цьому вступаючий замісник спрямовується переважно в мета-положення:

 

 

 

 

Слід відзначити, що описана вище орієнтація заміщення не є абсолютною, а свідчить лише про головний напрям реакції з переважним утворенням того чи іншого ізомеру..

 

 

Замісники І роду (окрім галогенів) за рахунок +І ефекту або + М-ефекту виявляють електронодонорні властивості. Вони підвищують електронну густину на всіх атомах вуглецю бензольного кільця, але більшою мірою на вуглецевих атомах в орто- та пара-положеннях (статичний фактор):

 

Замісники II роду, навпаки, за рахунок —І- або —М-ефектів виявляють електроноакцепторні властивості, викликаючи загальне зменшення електронної густини в бензольному кільці, але більшою мірою цей вплив виявляється в орто- та дара-положеннях. Тому вони утруднюють реакції електрофільного заміщення взагалі, а особливо за участю орто- та пара-положень. В результаті заміщення проходить переважно в жега-положенні: