Регистрация

Версия для слабовидящих
Привычка всего прочнее, когда берет начало в юных годах; это называем мы воспитанием, которое есть, в сущности, не что иное, как рано сложившиеся привычки
Фрэнсис Бэкон
Сертификат владельца сайта
Сертификат владельца сайта http://www.kuksova-irina.ru/
Центр дистанционного образования

 

 

 

 
Мир олимпиад

ФГОС урок

Высшая школа делового администрирования

Установите себе наш баннер

Показать код баннера
Сейчас на сайте: 59
Школа "Карьера"
Проголосуй за наш сайт
Оцените мой сайт





Результаты
счетчик посещений
Банк Интернет-портфолио учителей
Периодическая таблица
Таблица растворимости
Праздники сегодня

Гомологи бензола. Правила ориентации в бензольном кольце

 

 

 

 

 

 

 

Рис. а) Нитробензол                                                б) Хлорбензол

I. Электронные эффекты


Важнейшим фактором, определяющим химические свойства молекулы, является распределение в ней электронной плотности. Характер распределения зависит от взаимного влияния атомов.

В молекулах, имеющих только σ-связи, взаимное влияние атомов осуществляется через индуктивный эффект. 

В молекулах, представляющих собой сопряженные системы, проявляется действие мезомерного эффекта. 

Влияние заместителей, передающееся по сопряженной системе π -связей, называется мезомерным (М) эффектом. 

В молекуле бензола p -электронное облако распределено равномерно по всем атомам углерода за счет сопряжения. Если же в бензольное кольцо ввести какой-нибудь заместитель, это равномерное распределение нарушается и происходит перераспределение электронной плотности в кольце. Место вступления второго заместителя в бензольное кольцо определяется природой уже имеющегося заместителя. 

Заместители подразделяют на две группы в зависимости от проявляемого ими эффекта (мезомерного или индуктивного): электронодонорные и электроноакцепторные. 

1. Электронодонорные заместители 

Проявляют +М- и +I-эффект и повышают электронную плотность в сопряженной системе.

К ним относятся гидроксильная группа —ОН и аминогруппа —NН2. Неподеленная пара электронов в этих группах вступает в общее сопряжение с p -электронной системой бензольного кольца и увеличивает длину сопряженной системы. В результате электроннаяплотность сосредоточивается в орто- и пара-положениях: 

Алкильные группы  не могут участвовать в общем сопряжении, но они проявляют +I-эффект, под действием которого происходит аналогичное перераспределение p -электронной плотности.

2. Электроноакцепторные заместители 

Проявляют -М-эффект и снижают электронную плотность в сопряженной системе.

К ним относятся нитрогрупла —NO2, сульфогруппа —SO3Н, альдегидная —СНО и карбоксильная —СООН группы. Эти заместители образуют с бензольным кольцом общую сопряженную систему, но общее электронное облако смещается в сторону этих групп. Таким образом, общая электронная плотность в кольце уменьшается, причем меньше всего она уменьшается в мета-положениях:

 

Полностью галогенизированные алкильные радикалы (например, —ССl3) проявляют -I-эффект и также способствуют понижению электронной плотности кольца. 

Закономерности преимущественного направления замещения в бензольном кольце называют правилами ориентации. 

I. Заместители, обладающие +I-эффектом или -эффектом, способствуют электрофильному замещению в орто- и пара-положениях бензольного кольца и называются заместителями (ориентантами) первого рода:

 

II. Заместители, обладающие -I-эффектом или -М-эффектом, направляют электрофильное замещение в мета-положения бензольного кольца и называются заместителями (ориентантами) второго рода:

 

Так, толуол, содержащий заместитель первого рода, нитруется и бромируется в пара- иорто-положения:

 

Нитробензол, содержащий заместитель второго рода, нитруется и бромируется в мета-положение: 

 

Помимо ориентирующего действия заместители оказывают влияние и на реакционную способность бензольного кольцаориентанты 1-го рода (кроме галогенов) облегчают вступление второго заместителяориентанты 2-го рода (и галогены) затрудняют его.