Галогенирование толуола

СН₃ СН₃ СН₃

AlCl₃ Cl

2 + 2Cl₂ + + 2HCl

S_E2

Cl

толуол о – хлортолуол п – хлортолуол

1-метил-2-хлорбензол 1-метил-4-хлорбензол

Сравнивая скорость галогенирования первичных, вторичных и третичных алкилбензолов, можно видеть, что она уменьшается от первичных к третичным, хотя положительный индуктивный эффект больше у третичного, чем у вторичного и, тем более, у первичного алкила:

(СН₃)₃С- > (СН₃)₂СН- > СН₃СН₂- > СН₃- ;

то есть, чем больше радикалов, тем больше должны они насыщать электронной плотностью бензольное кольцо, и реакция с электрофилами должна бы идти быстрее. Этот парадокс, названный эффектом Натана-Бэкера, которые изучали эти реакции, объяснили большей поляризуемостью С – Н-связи по сравнению с С – С-связью благодаря σ –π-сопряжению или гиперконьюгации.

Сравнивая оба электронных эффекта, видно, что мезомерный эффект в виде σ –π-сопряжения уменьшается в обратном порядке по отношению к индуктивному эффекту:

СН₃- > СН₃СН₂- > (СН₃)₂СН- > (СН₃)₃С- ;

поэтому толуол хлорируется быстрее, чем другие алкильные производные бензола.