Орто-, пара- и мета-ориентанты

8 заданий

Орто/пара и мета

Куда пойдёт электрофил — решает, где плюс σ-комплекса встретит заместитель.

Как предсказать ориентацию

Нарисуйте σ-комплексы для орто-, мета- и пара-атаки.
Орто и пара: плюс попадает на атом с заместителем (C1). Донор — выгодно (о/п-ориентант); акцептор — невыгодно.
Мета: плюс не попадает на C1 — «меньшее зло» для акцепторов (мета-ориентант).
Орто : пара — статистика (2 : 1) против стерики; с объёмными группами пара преобладает.

Пара-атака анизола и нитробензола; мета-атака

2-нитротолуол, 58 % — Нитрование толуола: 58 % орто, 4 % мета, 38 % пара

Примеры

1. Толуол → 2-нитротолуол 58 %, 4-нитротолуол 38 %, 3-нитротолуол 4 %.

2. Нитробензол → 1,3-динитробензол (93 %).

3. Кумол нитруется в пара-положение заметно охотнее толуола: объёмная изопропильная группа мешает орто-атаке.

errorАктиватор — орто/пара, дезактиватор — мета (кроме галогенов)

Галогены — исключение: дезактивируют, но направляют в орто/пара (урок 186).

edit_noteПопробуйте сами

Куда направляет ацетильная группа?

expand_moreПоказать решение

В мета-положение.

σ-Комплекс как инструмент

Как проверить ориентацию рисунком

Для каждого положения нарисуйте три структуры σ-комплекса.
Найдите структуру с плюсом на C1 (при заместителе): есть — орто/пара; нет — мета.
Решите: стабилизирует ли заместитель этот плюс (донор) или дестабилизирует (акцептор).

Примеры

1. Нитрогруппа: пара-атака даёт плюс на C1 рядом с \(\ce{N+}\) — очень невыгодно; мета-атака — нет.

2. Фенил (в бифениле) — орто/пара: резонанс с соседним кольцом.

errorСмотрите на атом C1

Всё решает одна резонансная структура — та, где плюс стоит на атоме с заместителем.

edit_noteПопробуйте сами

Куда направляет группа \(\ce{-CF3}\) и почему?

expand_moreПоказать решение

В мета: это сильный акцептор, а при орто/пара-атаке плюс σ-комплекса оказался бы рядом с ним.

push_pinГлавное

Активаторы (и галогены) направляют в орто- и пара-положения: при такой атаке плюс σ-комплекса попадает на атом с заместителем, и донор его стабилизирует (для \(\ce{-OR}\), \(\ce{-NR2}\) — четвёртая структура с октетами). Дезактиваторы (кроме галогенов) — мета-ориентанты: при орто/пара-атаке плюс оказался бы рядом с акцептором, мета-атака этого избегает. Пара обычно преобладает над орто из-за стерики.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.