Правила ориентации при замещении в ароматическом ядре

Активирующая группа — заместитель, под влиянием которого возрастает реакционная способность ароматического ядра по сравнению с бензолом в реакциях электрофильного или нуклеофильного замещения. См. также Правила ориентации в бензольном ядре. [c.13]

Повышение или понижение реакционной способности ароматических соединений (влияние на легкость замещения), вызванное уже имеющимся в ядре заместителем, ничего не говорит о его влиянии на направление замещения. Объяснение правил ориентации основано на анализе мезомерных граничных структур монозамещенных ароматических соединений. При этом предполагается, что заместители не только влияют на общую основность ядра в основном состоянии, но и у каждого углеродного атома ядра создают различную плотность электронов. [c.425]

Правила ориентации при алкилировании в общем подобны другим реакциям электрофильного замещения в ароматическое ядро, но строение продукта может существенно изменяться в зависимости от катализаторов и условий реакции. Так, электронодонорные заместители и атомы галогена направляют дальнейшее замещение преимущественно в пара- и орго-положения, однако в более жестких условиях и особенно при катализе хлоридом алюминия происходит изомеризация гомологов бензола с внутримолекулярной миграцией алкильных групп й образованием равновесных смесей, в которых преобладают термодинамически более стабильные изомеры. Ранее эта реакция встречалась применительно к изомеризации ксилолов в бо" [c.232]

Действием электростатических противоположных сил притяжения и отталкивания объясняются также и так называемые правила ориентации. Эти закономерности касаются определения места вступления нового заместителя при реакциях замещения атомов водорода у предельных углеводородов и в ядре у производных ароматических углеводородов. В этом отнощении наиболее изучены процессы замещения атомов водорода при нитровании, сульфировании, галогенировании производных бензола. Известно, что электронная плотность в циклах замещенных бензола, гетероциклических соединениях ароматической природы, конденсированных ароматических системах распределена неравномерно. Отсюда вступающий заместитель направляется в положение, которое определяется как самой природой атакующего реагента, так и характером уже имеющегося в соединении заместителя (ориентанта). [c.160]

Реакции фотозамещения могут протекать как по радикальному, так и по гетеролитическому механизмам. В возбужденном состоянии меняется реакционная способность различных положений ароматического ядра, поэтому меняются правила ориентации при замещении по сравнению с основным состоянием [c.232]

Сформулированные правила ориентации пригодны только в случае гетеролитических замещений. Что касается замещений в ароматическом ядре по гомолитическому (радикальному) механизму, то они протекают по иным законам. [c.27]

Приведите правила ориентации в бензольном ядре и механизм электрофильного и нуклёофильного замещения в ароматическом ядре. [c.122]

Если случаи катионоидных замещений наблюдались бы чаще и анионоидные реагенты были бы достаточно сильными, то при установлении приведенных выше правильностей замещения не было бы упущено значение полярности реагента для типа замещения. Ныне же мы должны ввести ограничение в правило о постоянстве типа замещений и формулировать его так ориентация заместителя, вновь входящего в ароматическое ядро, зависит более всего от двух факторов от вида уже имеющегося заместителя и от полярности применяемого реагента при одинаковой полярности реагентов тип замещения зависит только от вида наличного заместителя. [c.68]

СООК, СК и др.) направляют нитрогруппу в та-положение, причем их влияние сводится к тому, что введение группы ЫОг в ароматическое ядро затрудняется. Правила ориентации, как известно, не имеют характера абсолютного закона, поэтому всегда образуются смеси всех возможных изомеров однако в большинстве случаев правила ориентации указывают наиболее вероятные направления процесса замещения. [c.93]

Если случаи нуклеофильных замещений наблюдались бы чаще и нуклеофильные реагенты были бы достаточно сильными, то при установлении приведенных выше правильностей замещения не было бы упущено значение полярности реагента для типа замещения. Ныне же мы должны ввести ограничение в правило о постоянстве типа замещений и формулировать его так ориентация заместителя, вновь входящего в ароматическое ядро, зависит более всего от двух факторов от вида уже [c.55]

Полученные данные показьшают, что в присутствии бензолсульфо-кислоты нарушается обычный ход электрофильного замещения ароматического ядра. При алкилировании н-олефинами катализатор бензолсульфокислота способствует образованию, в основном, орто-замещенных алкилфенолов (2- и 2,6-структур). Это означает, что обьганые правила ориентации в реакции алкилирования фенола сохраняются до тех пор, пока процесс протекает при кинетически контролируемых условиях (при низкой температуре и с малыми количествами катализатора). При термодинамически контролируемых условиях реакции, т. е. при высоких температурах, продолжительном времени реакции и больших количествах сильнодействующих катализаторов, имеет место деалки-лирование и переалкилирование, способные привести к необычным продуктам реакции. [c.40]

В процессе замещения ароматического ядра имеются две важные стороны, подвергавшиеся широкому обсуждению, а именно ориентация и активация и дезактивация ядра. В отношении явлений ориентации было предложено несколько эмпирических правил, из которых наибольшую известность имеет правило Крума-Брауна-Гибсона. Что касается явлений активации и дезактивации, то давно уже было признано, что все иеша-ориентирующие группы оказывают дезактивирующее действие, тогда как орто-пара-орткшрующт группы, за исключением галоидов, вызывают активацию бензольного ядра. [c.109]

Повышение или понижение реакционной способности ароматических соединений (влияние на легкость замещения), вызванное уже имеющимся в ядре заместителем, ничего не говорит о его влиянии на направление замещения. Объяснение правил ориентации, которое дается во многих учебниках, исходя из мезомерных предельных состояний монозамещенных ароматических соединений, предполагает, что заместители не только влияют на общую основность ядра в основном состоянии, но и у каждого углеродного атома ядра создают различные плотности электронов. Как показывают измерения ядерного магнитного резонанса, различия в электронных плотностях у отдельных углеродных атомов основного состояния монозамещенного ароматического соединения не так велики, как это следовало бы ожидать на основании мезомерного эффекта заместителей. У хлор- и бромбензола, фенола и анизола, например, не наблюдается вообще никаких различий. Следовательно, плотность электронов в нормальном состоянии ароматического соединения не может одна определять ориентацию заместителя при вторичном электрофильном замещении. Разные направления вторичного замещения объясняются тем, что заместители влияют на величину энергии активации реакций, ведущих к орто-, мета- и лара-замещенным продуктам. Именно это и определяет скорости трех электрофильных конкурирующих реакций [см. уравнение Аррениуса (39), ч. П1]. Различие в энергиях активации для орто-, мета- и пара-заместителей основано на том, что разница энергий между основным и переходным состоянием Ai (см. рис. 91) у этих веществ существенно отличается. Так как энергия переходного состояния неизвестна, то вместо нее будет рассматриваться о-комплекс (В на рис. 91), который лежит вблизи переходного состояния. Неточность, связанная с этим упрощением, невелика. [c.282]

Приведенные выше правила ориентации были установлены только для реакций замещения атома водорода бензольного ядра нитрогруппой, сульфогруппой и атомами галогена. При рассмотрении других реакций например прямого аминирования и гидроксилирования ароматических нитросоединений, была отмечена активация и большая подвижность атомов водорода в орто- и пара-положениях к нитрогруппе. Изучение реакций гидролиза хлорпроизводных ароматического ряда показало, что процесс протекает очень легко при наличии в орто- и пара-положении нитрогруппы. [c.338]

Электроноакцепторные заместители сильно дезактивируют ароматическое ядро. Хлорбензол алкилируется примерно в 10 раз медленнее бензола, а карбонильные, карбоксильные, циан- и нитрогруппы приводят к полной дезактивации ароматического ядра, вследствие чего соответствующие производные вообще не способны к алкилированию. Этим реакция алкилирования значительно отличается от других процессов замещения в ароматическое ядро, например от хлорирования и сульфирования. Правила ориентации при алкилировании в основном такие же, как при других реакциях электрофильного замещения в ароматическом ядре. Алкильные группы,, атомы галогена и оксигруппы направляют замещение в пара- и в меньшей степени — в орто-положение. Однако при использовании А1С1з эти закономерности нарушаются, что связано с изомеризацией продуктов реакции. [c.344]

Ориентацию связывают с полярностью заместителя и реагента. При объяснении правил ориентации, исходя из предельных состояний монозамещенных ароматических соединений, согласно эффекту сопряжения, предполагается, что заместители не только влияют на электронную плотность кольца, но и у каждого углеродного атома создают различные плотности электронов. Заместители первого рода— Доноры электронов — увеличивают электронную плотность углеродных атомов в пара- и орто-положениях, усиливая их реакционную способность по отношению к электрофильным агентам. Заместители второго рода — акцепторы электронов — благодаря эффекту сопряжения оттягивают электроны углеродных атомов бензольного ядра, находящихся в орто- и параположениях, и замещение на электрофильный агент оказывается возможным только в мета-положение. [c.96]

Нуклеофильное замещение галоидов в галоидарилах, содержащих электроноакцепторные заместители. Замена сульфогруппы на гидроксил и цианогруппу. Замещение водорода ароматического ядра на гидроксил, аминогруппу при наличии электроноакцепторных заместителей. Правила ориентации в этих реакциях. Синтез вторичных аминов из п-нитрозодналкиланилинов. [c.225]

Хотя правила ориентации при алкилировании в общем подобны другим реакциям электрофильного замещения в ароматическое ядро, строение продукта может существенно изменяться в зависимости от катализаторов и условий реакции. Так, электронодонор-ные заместители и атомы галогена направляют дальнейшее замещение преимущественно в пара- и орто-попожеяш, однако в более жестких условиях и особенно при катализе хлористым алюминием происходит изомеризация гомологов бензола с внутри-, молекулярной миграцией алкильных групп и образованием равновесных смесей, в которых преобладают термодинамически более стабильные изомеры. Ранее эта реакция встречалась применительно к изомеризации ксилолов и полиметилбензолов в более ценные изомеры (стр. 90), но она протекает и с другими алкильными группами. При алкилировании нафталина это позволит в мягких условиях получать 1-алкил-, а в более жестких — 2-алкилнафта-лин [c.303]

Благодаря высокой подвижности атомов водорода ароматического ядра ариламинов они легко вступают в различные реакции замещения, а также конденсации, что широко используется для получения производных. При реакциях замещения сохраняется правило ориентации (см. стр. 129). Аминогруппа как заместитель первого рода направляет следующие заместители в орто- и пара-положения. [c.397]

Первые главы книги, в которых излагаются основы теории строения молекул, природа химической связи, электронные эффекты, физические свойства молекул, представления об ароматичности и классификация реагентов и реакций, принципиально не отличаются от первого издания. Последующие главы, связанные с механизмами органических реакций, существенно изменены и дополнены. Так, сильно расширена глава, посвященная замещению в ароматическом ряду, в результате включения в нее реакций нуклеофильного и радикального замещения в бензольном ядре. Естественно, что основная часть этой главы посвящена электрофильному замещению в бензольном кольце. Этот раздел также существенно расширен за счет новых данных, полученных в 1953—1969 гг. В первом издании основные закономерности в ароматическом ряду (природа электрофильного агента, механизм реакции, правила ориентации) разбирались на примере реакции нитрования. Во втором издании эти вопросы оказалось более удобным разбирать на примере галогенирования, поскольку большинство имеющихся в настоящее время данных получено именно для этой реакции. Кроме классических реакций электрофильного ароматического замещения, где уходящей группой является протон, рассмотрена большая группа реакций протодеметаллирования ароматических производных элементов IV группы АгЭАШз (Э = 31, Ое, 8п, РЬ). [c.6]

Такого рода правила способствовали последующему развитию теории они предвещали ту роль, которую сыграет индуктивный эффект в современной теории ориентации при замещении в ароматическом ядре. К электроотрицательным группам относятся такие группы, которые электростатически притягивают электроны, уменьшая тем самым электронную плотность в остатке молекулы, и оказывают таким образом влияние, вызываемое теперь отрицательным индуктивным эффектом (—I). Электроположительные группы электростатически увеличивают электронную плотность в остатке, т. е. оказывают положительный индуктивный эффект (+/) Из правил Кернера, Хюбнера и Нольтинга следует, что группы, которые сильно притягивают электроны (—/), направляют заместители в мета-положеяш, в то время как другие группы направляют заместители в орто- и пяря-ноложения, что вполне согласуется с опытом. [c.228]

К этому времени накопилось много опытных данных, которые давали возможность построить общую теорию влияния строения на реакционную способность. Льюис установил, что определенный тип электронных смещений является постоянным свойством молекул, что теперь известно под названием индуктивного эффекта. Лоури постулировал и обосновал на примерах выдвинутый им тип электронных смещений, возникающих в результате активации, что теперь называют электромерным эффектом (гл. II, разд. 3,а). При рассмотрении механизма присоединений к олефинам Лукас объединил индуктивный эффект с электромерным и показал, как первый может усиливать второй эффект и придавать ему определенное направление (гл. II, разд. 3,6). Все реагенты классифицировались по признаку их сродства к электронам или к ядрам в современной терминологии они разделяются па электрофильные и нуклеофильные. При этом было отмечено, что реагенты, принимающие участие в ароматическом замещении, к которым относятся правила ориентации, являются электрофильными (гл. V, разд. 1 и 2,в). Примерно в это же время Робинсон и автор с сотрудниками начали разрабатывать на основе такого рода идей теорию ориентации при замещении в ароматическом ядре [15]. В самом начале было введено представление о постоянных электронных смещениях по механизму сопряжения — о мезомерном эффекте (гл. II, разд. 3,а). Несколько позднее в общую теорию было введено представление об активирующих смещениях по индуктивному механизму — об индуктомерпом эффекте (гл. II, разд. 3,а). [c.233]

Наиболее часто будет устанавливаться то активное состояние, энергия образования которого наименьшая II о и II л кажутся при этом сначала равноценными, причем оба они либо предпочтительны, либо невыгодны по сравнению с II л<. Об этом может дать данные статическая теория (стр. 531, 534), в которой говорится об участии заместителя в ароматическом состоянии связи. Если Х1 является нозитивирующим заместителем, который в результате индуктивного либо мезомерного эффекта, или, наконец, вследствие преобладания одного из них вызывает увеличение зарядов у орто- и лара-атомов 2,4 и 6, то активные состояния 11 о и II л, в которых этот заместитель оказывается стоящим при обедненных электронами атомах ядра, беднее энергией, чем состояние 11 м. Ведь в первом случае заместитель стоит у атома ядра, который с самого начала имеет некоторый избыток электронов, так что предоставление электронной пары для образования связей требует меньшего сдвига. зарядов, чем во втором случае, когда полный заряд двух электронов должен быть передвинут к месту образования связи. Если заместитель Х1 негативирующий, то предпочтительным является, наоборот, активное состояние 11 в котором Х стоит у углеродного атома, не обедненного электронами, так что он может удовлетворить свою потребность в притягивании к себе отрицательного заряда. Х при этом снова вступает к тому из атомов кольца, который может приобрести электронную пару при наименьшем сдвиге электронов на этот раз это мета-атм . При помощи этого рассуждения, кажется, избегают логического разрыва, имеющегося в случае чисто статической схемы, по которой оперируют только с плотностями зарядов Л-электронов в невозмУщенном замепденном бензоле для того, чтобы подойти к объяснению правил ориентации (стр. 1531). Одновременно таким путем выбирают ОДНУ из двух возможностей, которые статическая теория дает в отношении влияния различной электронной плотности на направление. замещения (стр. 535). Правила замещения для метила и галогенов совпадают с экспериментом только тогда, когда для метила принимается индуктивный эффект в духе Уэланда и Паулинга, а для галогенов определяющим альтернирование зарядов считается мезоме1мп.1Й эффект. Для заместителей, у которых имеет значение мезомерный эф([)ект, это грубое рассмотрение необхо- [c.545]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология