Электрофильное замещение в нафталине

α или β

Нафталин реагирует так, чтобы в σ-комплексе сохранить целое бензольное кольцо.

Как предсказать положение замещения в нафталине

1. α-Атака: σ-комплекс имеет две резонансные структуры с сохранённым бензольным кольцом.
2. β-Атака: только одну.
3. Поэтому кинетически выгодно α (1).
4. β (2) получается, когда реакция обратима и успевает дойти до устойчивого продукта (сульфирование при 160 °C), или когда электрофил очень объёмный.

нафталин: α-положения 1, 4, 5, 8; β-положения 2, 3, 6, 7

антрацен: три типа положений — 1, 2 и 9

фенантрен: пять типов положений

Примеры

1. Нафталин + \(\ce{HNO3/H2SO4}\) → 1-нитронафталин.

2. Ацилирование: в сероуглероде — 1-ацетилнафталин, в нитробензоле — 2-ацетилнафталин (электрофил там — громоздкий комплекс с растворителем).

Замещённые нафталины

Как предсказать замещение в производном нафталина

1. Активатор (OH, OR, алкил) → замещение в то же кольцо: при заместителе в C1 — в C4 (или C2); при заместителе в C2 — в C1.
2. Дезактиватор (\(\ce{NO2}\), \(\ce{SO3H}\)) → замещение в другое кольцо, в α-положения 5 и 8.

Примеры

1. 1-Метоксинафталин + \(\ce{Br2}\) → 4-бром-1-метоксинафталин.

2. Нафталин-1-сульфокислота + \(\ce{HNO3}\) → 5- и 8-нитронафталин-1-сульфокислоты.

3. 2-Метилнафталин + \(\ce{Br2}\) → 1-бром-2-метилнафталин.