Хлорпроизводные углеводородов
Атом галогена, например, атом хлора в хлорбензоле направляет последующие атомы в о- и п-положения бензольного ядра, которые обладают, следовательно, повышенной электронной плотностью. С другой стороны, скорость хлорирования хлорбензола в 8,5 раза меньше, чем бензола, следовательно, атом хлора стабилизирует бензольное кольцо или инактивирует его. То есть с одной стороны атом хлора выступает как ориентант 1-го рода (о-, п-ориентант), с другой стороны, он выступает как ориентант 2-го рода (инактивирует кольцо к электрофильным реакциям). Отсюда, атом галогена и, в частности, атом хлора является дезориентантом в реакциях замещения арилгалогенидов.
Дипольный момент в ароматических галогенопроизводных направлены от ядра к галогену, что установлено экспериментально. Такое же направление дипольного момента наблюдается и у винилхлорида. Аналогичное направление имеет дипольный момент у хлористого этила.
Cl CH2 = CH – Cl CH3 – CH2 – Cl
μ = 1,55 D μ = 1,44 D μ = 2,0 D
Атомы галоида, обладая свободными парами электронов, взаимодействуют с π-связью винильной группы и с π-электронной циклической связью бензольного ядра, то есть действуют в обратном направлении индуктивному эффекту. В целом, в молекулах и хлористого винила, и хлорбензола обедняются углеродные атомы электронной плотностью благодаря сильному отрицательному индуктивному эффекту атомов хлора, поэтому электрофилы присоединяются к хлористому винилу медленнее, чем к этилену, а реакция SE2 у хлорбензола идет с меньшей скоростью, чем у бензола:
•• медленнее
δ – СH2 = CH Cl + H+[AlCl4]– [CH3 – CH+ – Cl] AlCl4–
–I, + M(p- π) AE
хлористый винил электрофил катион этилхлорида активированный
(катализатор)
быстрее
H2C = CH2 + H+[AlCl4]– [H3C+ – CH2] AlCl4–
этилен AE активированный этил-катион
••
Cl Cl Cl
AlCl3, SE2 Cl
2 δ– δ– + 2Cl2 + + 2HCl
медленнее
δ– Cl
хлорбензол о-дихлорбензол п-дихлорбензол
–I, + M(p- π)
Cl
AlCl3, SE2
+ Cl2 + HCl
быстрее
бензол хлорбензол
Таким образом, атом хлора, обладая большим сродством к электронам, чем атом углерода, по индукции понижает общую электронную плотность винильного фрагмента молекулы винилхлорида и бензольного кольца молекулы хлорбензола, тем самым стабилизируя (пассивируя) обе молекулы к электрофилам.
В случае хлорбензола одна из неподеленных пар электронов атома хлора, обладая незначительной подвижностью, находится в сопряжении с бензольным ядром, что приводит к повышению электронной плотности орто- и пара-положений кольца по отношению к атому хлора. Этот эффект усиливается в момент атаки хлорбензола электрофильным реагентом. Следовательно, атом хлора, непосредственно связанный с ароматическим кольцом, обладает двойственной природой.
Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 1822;