29.04.2003 03:58:46
Efekty uplatňované u arénů

U elektrofilní substituce vyhledávájí elektrofilní činidla (mající deficit elektronů) místa s největší elektronovou hustotou. Při reakci s benzenem mají všechny atomy uhlíku v benzenu elektronovou hustotu stejnou. V případě, že se však jedná o derivát benzenu, substituent působí na jádro efektem, který způsobuje nestejnou elektronovou hustotu na jednotlivých atomech uhlíku a návíc mění elektronovou hustotu jádra jako celku. Schématický zápis
Substituenty I. třídy odpuzují od sebe elektrony do jádra a zvyšují tak elektronovou hustotu jádra jako celku - tím usnadňují další substituci celkově - a zvyšují elektronovou hustotu v poloze ortho a para (polohy 2,4,6),kam orientují další substituci (i když ne zpravidla ze 100 %). Sustituenty I. třídy způsobují buďto +I (kladný induktivní) nebo + M (kladný mezomérní neboli kongugační +K) efekt.
Síla působení substituentů I. třídy dle velikosti:
NR2 >, NHR >NH2 >alkyl (z nich nejméně methyl ) > halogeny (fluor >chlor > brom > jod) > NO
Rozdíl mezi +I a +M efektem:
+I efekt - substituent přenáší elektronovou hustotu do jádra za pomocí s vazby
Příklady:
obecně, alkylbenzen , toluen
+M efekt - substituent obsahuje volné elektronové páry a ty se zapojují částečně do kongugace v jádře a tak zvyšují jeho elektronovou hustotu
Příklady:
N,N-dialkylanilin, N-alkylanilin ,anilin, fenol, thiofenol, chlorbenzen, brombenzen
Substituenty II. třídy přitahují k sobě elektrony z jádra a snižují tak elektronovou hustotu jádra jako celku - tím znesnadňují další substituci celkově - ale přitom zvyšují elektronovou hustotu v poloze meta (polohy 3,5),kam orientují další substituci (i když ne zpravidla ze 100 %). Sustituenty II. třídy způsobují buďto -I (záporný induktivní) nebo -M (záporný mezomérní neboli kongugační -K) efekt.
Síla působení substituentů II. třídy dle velikosti:
R3H +(NH3 +) >, R2 H +> NO2 > CN > COH > COR > SO2CH3 >SO3R >SO3H >COOH >COOR >CONH2
Rozdíl mezi -I a -M efektem:
-I efekt - substituent vytahuje elektronovou hustotu z jádra zásluhou buďto větší elektronegativity nebo kladného náboje atomu přímo vázaného na jádro
Příklady:
obecně, fenylamonium,trialkylfenylamonium, dialkylfenylsulfonium
-M efekt - na atom substituentu vázajícího se na jádro je napojen další atom (zpravidla kyslík) s větší elektronegativiou a napojením přes násobnou vazbu.Vazba p se přenáší k sousednímu atomu a odčerpává tak elektronovou hustotu z atomu vázaného na jádro. Ten si tuto ztrátu "kompenzuje" přitahováním elektronové hustoty z jádra.
Příklady:
nitrobenzen, benzonitril ,benzaldehyd, fenylmethylsulfon, alkylester benzensulfonové kyseliny, benzensulfonová kyselina, kyselina benzoová, kyselina benzoová, benzamid
Působení efektů proti sobě:
V případech, kdy jde proti sobě + M efekt a - I efekt je rozhodující + M efekt (-I efekt ho pouze zeslabuje)
Příklady:
N,N-dialkylanilin, N-alkylanilin ,anilin, fenol, thiofenol, chlorbenzen, brombenzen

[nahoru][teorie efektů][reakční mechanismy][alkany][areny][organická chemie][go home]