Орынбасарлардың бағытталу әсерінің механизмі: статистикалық, динамикалық факторлар

Бензол молекуласында электрондардың тығыздығы біркелкі. Бензол полюссіз молекула. Бензолдағы біркелкілікті сақинаға енгізілген орынбасар бұзады, молекула полюстенеді.

екінші бағыттаушы бірінші бағыттаушы

μ ≠ ОД μ = ОД μ ≠ ОД

Электрофильдік орынбасу реакциясының бағыты, жылдамдығы екі түрлі факторлардың әсерімен анықталады: Статистикалық және динамикалық.

тығыздығының таралуы. Орынбасарлардың молекулаға әсері индукциялық (І) және мезомерлік (М) эффектілермен беріледі.

Бензол сақинасымен тікелей жалғасқан орынбасарлардың гетероатомында бос электрон жұбы болса; оң мезомерлік (+М) және теріс индукциялық (-І) эффектілері пайда болады. Mезомерлік эффектілер, индукциялық эффектілермен салыстырғанда күшті - +М > - І (галогендерде ғана +М < - I). Сондықтан мұндай орынбасарлар электрондонорлар, бірінші бағыттауыштар:

Ал орынбасардың гетероатомында оң заряд (+) немесе жартылай оң заряд (+δ) болса - теріс мезомерлік (-М) және теріс индукциялық эффектілер пайда болады. Сондықтан мұндай орынбасарлар электронакцепторлар, екінші бағыттауыштар.

Бірінші бағыттауыштар бензол сақинасының электрон тығыздығын арттырады, әсіресе орто (о-) және пара (п-) – орындарға, сондықтан электрофильді (Е⁺) о–; п – орындарға бағыттайды.

CH₃ + I :OH +M > - I
-δ -δ -δ -δ

-δ -δ

O

+δ +δ +δ +δ

+δ +δ

тығыздығының таралуы. Динамикалық фактор реакция кезінде түзілген σ – комплекстің тұрақтылығымен анықталады.

Электрондонорлы орынбасарлар σ – комплекстегі оң зарядтың (+) таралуын жеңілдетеді, σ – комплекстің тұрақтылығын арттырады, электрофильдік орынбасу реакциясының жүруін жеңілдетеді.

орто -

пара-

σ – комплекс
мета-

σ – комплекс

Сонымен о – және п – σ – комплекстер м – σ – комплекспен салыстырғанда тұрақты, себебі оң зарядтың (+) бензол сақинасында таралуына (делокализациялануға) мүмкіндік о - және п – σ комплексте (ІV – аралық күй) м – σ – комплекспен (ІІІ – аралық күй) салыстырғанда жоғары.

Себебі о – және п - σ – комплекстерде энергетикалық тиімсіз ІІІ – нші аралық күй түзіледі. Сондықтан электрофиль мета – орынға бағытталады.

σ – комплекс

пара

σ – комплекс

мета

σ – комплекс