Фторпроизводные ароматических углеводородов

Фторпроизводныев ряду ароматических галогенопроизводных занимают особое положение вследствие высокой электроотрицательности атомов фтора. Отрицательный индуктивный эффект атома фтора преобладает над его положительным мезомерным эффектом – эффектом сопряжения неподеленной пары электронов атома фтора с ароматическим ядром. Поэтому атом фтора понижает электронную плотность бензольного кольца по индуктивному механизму. Вследствие этого во фторбензолах связь С_аром. – Н приобретает кислотный характер по сравнению с бензолом, причем индуктивное влияние атома фтора уменьшается с расстоянием:

׃ F

H

^δ+1 δ+₁ > δ+₂ > δ+₃

^δ+2

_δ+3 H

H

фторбензол

–I, + M(p- π)

Введение атомов фтора в ароматическое кольцо и увеличение их числа снижает скорость реакций S_E2 фторбензолов. Например, скорость реакции нитрования фторбензола в 8,5 раза ниже скорости реакции нитрования бензола, а скорость реакции сульфирования резко падает в ряду 1,4-дифторбензол – пентафторбензол.

Трифторметильная группа является сильным электрофильным заместителем, действующим по индуктивному механизму (–I).

F

C F СF₃

F

Она понижает электронную плотность бензольного ядра в о- и п- положениях и направляет электрофил в м-положение кольца относительно атома фтора, что находится в соответствии с расчетными значениями распределения электронных плотностей.

F F F

C _–0,0162 CF₃ CF₃ CF₃

_–0,0409 AlCl₃ , S_E2 Cl

3 ^+0,0188 + 3 Cl₂ + +

_+0,0012 – 3 HCl Cl

^+0,0261 Cl

трифторбензол м-хлортрифтор- о-хлортрифтор- п-хлортрифтор-

бензол (80,2%) бензол (15,7%) бензол (4,1%)