ДОВІДНИК З ХІМІЇ

ОРГАНІЧНІ РЕАКЦІЇ

3.Іонні реакції

3.6. Електрофільне заміщення в заміщених аренів

Сполуки із замісником у бензеновому кільці можуть вступати в реакцію подальшого заміщення атомів Гідрогену — вторинного заміщення. При цьому можливе утворення трьох ізомерних структур:

Розташування другого замісника значною мірою залежить від здатності першого замісника віддавати або відтягувати на себе електрони.

Замісник, що віддає електрони, підвищує здатність бензенового кільця до реакції електрофільного заміщення, а замісник, що відтягує електрони, зменшує цю здатність.

Запам’ятайте: здатність атома або атомної групи відтягувати або зміщувати електрони на бензенове кільце визначає індуктивний ефект (І-ефект).

Групи, що зміщують електрони на бензенове кільце, створюють +І-ефект: алкільні групи (R -).

Групи, що відтягують електрони на себе, створюють —І-ефект:

Інша можливість впливати на реакційну здатність бензенового кільця полягає в здатності певних замісників утворювати мезомерні структури з ароматичною системою.

Запам’ятайте: мезомерний ефект — це вид електронних зміщень у несиметричних зв’язаних системах, що викликаються замісником і супроводжуються утворенням полярних багатоцентрових молекулярних орбіталей.

Групи —ОН, —Сl, —NH ₂, що віддають електрони бензеновому кільцю, створюють +М-ефект.

Групи —СН=O, —СООН, —NO ₂, що відтягують електрони з бензенового кільця, створюють —М-ефект.

Увага: мезомерні ефекти в аміно- (—NH ₂) і гідроксильній групі (—ОН) сильніші, ніж їхні індуктивні ефекти. А в галогенів переважають індуктивні ефекти.

Орієнтація заміщення в заміщених аренів

Сума І-ефекту і М-ефекту першого замісника визначає положення подальшого замісника в бензеновому кільці.

- Активуючий замісник (замісник першого роду) підвищує електронну щільність усіх положень у бензеновому кільці, але найбільше в орто- і пара-положеннях.

- Дезактивуючий замісник (замісник другого роду), зменшує електронну щільність усіх положень, але активність орто- і пара-положень знижується сильніше, ніж мета-положення.¹

Запам’ятайте: вплив замісника першого роду найсильніше проявляється в орто- і пара-положеннях.

Орієнтуюча дія замісника на подальше заміщення:

Приклад. При нітруванні фенолу утворюється 2,4,6- тринітрофенол (пікринова кислота), при нітруванні нітробензену утворюється 1,3-динітробензен.