ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
74 75
В случае заместителя первого рода изменение элек-
тронной плотности связано с поляризацией
σ-связи между
заместителем и ядром (I). Сопряжение в бензольном коль-
це (М) связано с возникновением сопряжения между р-
электронами заместителя и кольца. При этом возможны
два случая: электроны смещаются в сторону кольца (I) и в
сторону заместителя (II). В I случае увеличивается
реакционная способность бензольного кольца по
отношению к электрофильным реагентам и во II случае –
по отношению к нуклеофильным реагентам.
О существовании двух способов взаимодействия атомов
подтверждает сравнение дипольных моментов производ-
ных бензола с производными метана.
Таблица 5 - Дипольные моменты производных бензола
и метана D (3,34
×10
-30
Кл м)
Х-заместитель I рода X-заместитель II рода R
X
OH Cl CN NO
2
CH
3
X 1,68 1,87 3,94 3,50
C
6
H
5
X 1,40 1,72 4,39 4,23
+0,28 +0,15 -0,45 -0,72
Например:
O - H
..
N
O
O
-
+
I
II
M
+
Дипольный момент уменьшается, если два эффекта (I) и
(M) действуют в разных направлениях (I). И, наоборот, ес-
ли (I) и (М)- эффекты имеют одинаковые направления, то
дипольный момент увеличивается (II).
Таким образом, в зависимости от природы заместителя
бензольное кольцо обогащается или обедняется электрон-
ной плотностью, т.е. становится склонным к реакциям
электрофильного замещения (S
E
). Реакция электрофиль-
ного замещения с точки зрения механизма протекает через
промежуточное образование
σ-комплекса. Например, реак-
ция бромирования анилина. Промежуточный
σ-комплекс
стабилизируется сопряжением при участии пары электро-
нов с образованием структуры I и II.
σ- Комплекс депротонируется благодаря действию
нуклеофила :Br с образованием HBr и оставшаяся пара
электронов вновь делокализуется с четырьмя электронами
кольца.
:NH
2
Br
2
[
:NH
2
-Br
H
+
]
и
[
:NH
2
!
]
Br
H
+
I
II
;
:NH
2
-Br
H
.
.
(
[
]
+
Br
-
NH
2
!
-Br
+ HBr
σ-комплекс
;
:NH
2
!
Br
H
.
.
[
]
+
Br
-
:NH
2
!
Br
!
)
σ
-комплекс
HNO
3
(NO
2
+
)
NO
2
+
+
NO
2
H
.
.
)
[
]
NO
3
-
-HNO
3
NO
2
NO
2
!
!
π−комплекс
σ-комплекс
-NO
2
NO
2
+
-NO
2
NO
2
+
-NO
2
+
NO
2
H
.
.
)
-HNO
3
-NO
2
NO
2
!
π-комплекс
σ-комплекс
В случае заместителя первого рода изменение элек- ного замещения с точки зрения механизма протекает через тронной плотности связано с поляризацией σ-связи между промежуточное образование σ-комплекса. Например, реак- заместителем и ядром (I). Сопряжение в бензольном коль- ция бромирования анилина. Промежуточный σ-комплекс це (М) связано с возникновением сопряжения между р- стабилизируется сопряжением при участии пары электро- электронами заместителя и кольца. При этом возможны нов с образованием структуры I и II. два случая: электроны смещаются в сторону кольца (I) и в σ- Комплекс депротонируется благодаря действию сторону заместителя (II). В I случае увеличивается нуклеофила :Br с образованием HBr и оставшаяся пара реакционная способность бензольного кольца по электронов вновь делокализуется с четырьмя электронами отношению к электрофильным реагентам и во II случае – кольца. по отношению к нуклеофильным реагентам. О существовании двух способов взаимодействия атомов подтверждает сравнение дипольных моментов производ- :NH2 :NH2 H :NH2 ! ных бензола с производными метана. Br2 [ + -Br ] [ и + ] ; H Br Таблица 5 - Дипольные моменты производных бензола :NH2 I II NH 2 и метана D (3,34×10-30 Кл м) . .(H ! RX Х-заместитель I рода OH Cl X-заместитель II рода CN NO2 [ + -Br ] Br- -Br + HBr ; σ-комплекс CH3X 1,68 1,87 3,94 3,50 :NH2 :NH2 C6H5X 1,40 1,72 4,39 4,23 ! ! +0,28 Например: +0,15 -0,45 -0,72 [ .. + ] Br- +M H) Br ! Br .. + O σ-комплекс O-H N O- I H). . NO2 NO2 II ! Дипольный момент уменьшается, если два эффекта (I) и (M) действуют в разных направлениях (I). И, наоборот, ес- HNO3 + (NO2) + NO2 [ + ] - NO3 -HNO 3 ли (I) и (М)- эффекты имеют одинаковые направления, то π−комплекс σ-комплекс ! NO2 дипольный момент увеличивается (II). + -NO 2 NO -NO 2 -NO2 -NO2 Таким образом, в зависимости от природы заместителя 2 + NO2 + бензольное кольцо обогащается или обедняется электрон- -HNO3 .. ной плотностью, т.е. становится склонным к реакциям H)NO2 ! NO2 электрофильного замещения (SE). Реакция электрофиль- π-комплекс σ-комплекс 74 75
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »