Efectul substituenților asupra reactivității

Acasă | Despre noi | feedback-ul

grupări activatoare sunt cele care influențează reactivitatea inelului este crescută în comparație cu benzen.

grupurile sunt cele care dezactivarea reduc reactivitatea inelului în comparație cu benzen.

Cum se compara reactivitatea celor doi compuși? În primul rând, puteți compara timpul de reacție în aceleași condiții. Pentru comparații cantitative exacte sub identice condiție condiți efectua reacția competitivă a doi compuși comparativ cu reactiv insuficient. De exemplu, dacă o cantitate echimolară de benzen și toluen pentru a trata o cantitate mică de acid azotic se formează în nitrotoluenes de 25 de ori mai mare decât nitrobenzen. Prin urmare, reactivitatea de toluen a fost de 25 de ori mai mare decât reactivitatea benzenului.

În al doilea rând, pentru a compara reactivitatea compușilor pot fi evaluate condițiile de reacțiile în una și aceeași perioadă de timp. De exemplu, pentru nitrarea benzenului este necesar un amestec de acid azotic și acid sulfuric concentrat 50% și temperatura de 60 ° C; pentru același grad de nitrarea nitrobenzen necesită condiții mai stricte: temperatura de 90 ° C și amestecul a fost 100-% acid azotic și acid sulfuric concentrat. Aceasta înseamnă că reactivitatea nitrobenzen este mai mic decât benzen.

Luați în considerare cauza diferiți substituenți influențează reactivitatea inelului.

Pasul lent de substituție electrofilă format carbocationului - s-complex. Acești factori care stabilizează carbocationului ar trebui să se stabilizeze și activat CA1 complexe. ceea ce duce la formarea sa. Stabilizarea activat mijloace complexe de reducere a energiei de activare a treptei lent și, în consecință, o creștere a ratei de substituție. Dimpotrivă, acei factori care destabilizează s-complexul ar trebui să destabilizeze complexul activat și, prin urmare, reduc viteza de reacție.

Care grupuri sunt stabilizate carbocationului (e-complex)? Evident, acestea sunt grupurile care prezintă efecte de electroni. Hrănirea electroni în inel, se anulează parțial în sarcina pozitivă pe atomii de carbon ai ciclului, astfel, ei înșiși obținut o sarcină pozitivă. O astfel de taxă de dispersie stabilizează s-complex:

Pe de altă parte, grupurile care prezintă proprietăți de electroni, a crescut sarcină pozitivă și să destabilizeze carbocationului (e -complexul).

grupe donoare de electroni, activarea puternic inel:

Pentru aceste grupuri, caracterizat printr-o pereche de electroni singuratic pe atomii de oxigen sau azot. Acești electroni nepuse pot muta într-o stare aproape de starea 2p și să se alăture conjugare-p-p cu electronii inelului aromatic. Ca rezultat, inelul aromatic este parțial acceptă acești electroni (+ efect M).

grupări donoare de electroni, moderat inel de activare:

atsilamidnye - NHCOR, atsiloksidnye - OCOR alcoxid și - OR grup. Atsiloksidnye și atsilamidnye grup, deși au perechi de electroni singuri de la cel mai apropiat de oxigen inel și atomii de azot, acestea sunt mai mici decât grupările -OH și -NH2. electronii alimentat în sistemul electronic al inelului. Aceste perechi de electroni parțial mutat la grupările carbonil care prezintă electrofili efect mezomeric, efect donor de electroni, astfel mezomeric este slab.

grupări donoare de electroni, slab inel de activare: CH3 sau alt alchil. Grupele alchil electroni furnizat s atom -bond carbon mai electronegativ al inelului benzenic fiind în sp 2 -Hybrid stare (efect electron-inducție, + I-efect).

grupe acceptori de electroni, dezactivând slab inel: CI, -Vg, -I. Acești substituenți au un efect inductiv electroatrăgător (-I). Acest lucru se datorează halogeni elektrootritsatelnostyu mai mari în comparație cu carbon. Ca urmare a acestui efect de inducție halogeni reduce densitatea de electroni în inelul.

Electron grupuri de retragere, dezactivând puternic inel:

Aceste grupuri diferă în prezența sarcină pozitivă semnificativă asupra unui atom cel mai apropiat de inel, care este o consecință a deplasării electronilor din atomii la alți atomi mai electronegative. O excepție este grupul de amoniu -NH3 +. În acest grup, azotul are o sarcină pozitivă completă - rezultatul atașamentului de protoni la gruparea amino.