Правила ориентации в ароматическом ряду

Как и бензол, гомологи бензола также вступают в реакцию электрофильного замещения. Однако, существенной особенностью этих реакций является то, что новые заместители вступают в бензольное кольцо в определенные положения по отношению к уже имеющимся заместителям. Иными словами, каждый заместитель бензольного ядра обладает определенным направляющим (или ориентирующим) действием. Закономерности, определяющие направление реакций замещения в бензольном ядре, называются правилами ориентации.

Заместители первого рода (электроно-донорные)– это атомы или группы атомов, способные отдавать электроны. К ним относятся углеводородные радикалы, группы –OH, –NH₂, -NHR, -NR₂,а также галогены.

Перечисленные заместители (кроме галогенов) обогащают электронной плотностью ароматическое кольцо, способствуют протеканию реакции электрофильного замещения. Заместители первого рода ориентируют новый заместитель преимущественно в орто- и пара-положение.

2 + 2H₂SO₄ à + + H₂O

(о-толуолсульфок-та) (п-толуолсульфок-та)

2 + 2Cl₂ + AlCl₃ à + + 2 HCl

(о-хлортолуол) (п-хлортолуол)

Рассматривая последнюю реакцию, необходимо отметить, что в отсутствии катализаторов на свету или при нагревании (т.е. в тех же условиях, что и у алканов) галоген можно ввести в боковую цепь. Механизм реакции замещения в этом случае радикальный.

+ Cl₂ à + HCl

(хлористый бензил)

Заместители второго рода (электроно-акцепторные) – это способные оттягивать электронную плотность, принимать электроны от бензольного ядра электроноакцепторные группировки. К ним относятся:–NO₂, –COOH, –CHO, –COR, –SO₃H.Заместители второго рода направляют электрофильную частицу преимущественно в мета-положение, а нуклеофильную частицу - в орто- и пара-положение.

+ HNO₃ + H₂SO₄ à + H₂O

(м-динитробензол)

+ HNO₃ + H₂SO₄ à + H₂O

(м-нитробензойная кислота)