електрон-отнемане заместители

Обща характеристика на повечето електрон привличаща заместители, е наличието на множество (двойна или тройна) връзка в атом е в контакт с въглероден атом от бензеновия пръстен. И, като правило, тази връзка с атома повече електроотрицателен от атом, свързан към ароматния пръстен. По-долу са общи EA заместители:

За да се предскаже могат да бъдат използвани химичните свойства на заместителите техники са много прост и интуитивен теория, предложен през 1928 г. от известния американски физически химик, носител на Нобелова награда Линус Паулинг. Според тази теория, представено чрез структурна формула конвенционални съединения и няколко формули, които се различават от първоначалното прехвърляне на електрони от един атом към друг, като се поддържа нормалната валентност на атомите и йони (положителни и отрицателни). Например, такава типична ЕА и често се прилага като заместител нитро група:

Както се вижда от първата резонансна структура в бензолното ядро ​​има разходи, но в други присъства в нито един от о-позиция, или п-позиция. Лесно е да се види също така, че валентността на въглерод е 4 незаредени, положително заредена 3 (трети водородна връзка с - това не представлява бензенов почти винаги), положително натоварения азот 4 2 кислородни неутрален и накрая отрицателно зареден кислород 1. Нито един от резонанса форма не е реалност, но всеки един от тях, обяснява всяко недвижимо имущество на молекулата. Например, ако една молекула на нитробензен атаки положително заредена частица, очевидно е, че в един - или р-позиция, за да получите, че ще бъде много трудно, тъй като еднаквите заряди се отблъскват, и той може да получи само в м-позиция, където никой положителен заряд.

Умствени насложени резонансна структура, ние получаваме "наслагване" или резонанс (мезомерен Mulliken) хибриден който отблъсква най атакува неговите частици, както е показано по-долу:

Трябва също да се отбележи, че не всички от частиците А +. дори летящи в м-та позиция (както е директен «а») постигане на целта, тъй като положителните заряди, разположени от двете страни на о - и р-позиция, като повечето от тях се отблъскват, без да има достатъчно висока енергия (като пряк «б»).

Така EA заместители пречат (забави рязко) електрофилни реакции на заместване и ориентиране входящо eletrofilny реагент т-позиция по отношение на себе си. Освен това, EA улесни заместители (много рязко ускоряване) нуклеофилно заместване на халогенните атоми на бензолното ядро, но само когато тези атоми са него в о - и р - позиция.

Ние очакваме, което е съотношението на скоростните константи за същата реакция, заместване електрофилно в бензол и нитробензен. Известно е, че бромиран бензол е по-малко от един час при температурата на кипене на бензен в присъствието на катализатор - бромид желязо (III):

Нитробензен probromirovat успява само за 6 - 7 часа, и когато тя е равна на неговата температура на кипене 211 ° С О:

Според управлява температурата се повишава Van't Hoff за всеки 10 ° С скоростта на реакцията се увеличава от 2 - 4 пъти. Вземете средната стойност - 3. След това:

Това е постоянна скорост бромиране за не-заместен бензен в 10 милиарда пъти по-голяма, отколкото за бензен с ЕА заместник.

Подобни модели се наблюдават в други електрофилни реакции на заместване, например, реакция нитробензен нитриране продължава при същите условия на около 6,5 милиона пъти по-бавно от незаместен бензенов нитриране:

Също така е много по-бавно, отколкото незаместен бензенов постъпления сулфонирани ацетофенон: