Правила ориентации при электрофильном замещении в бензольном кольце основаны на взаимном влиянии атомов в молекуле. Если в незамещенном бензоле С6Н6 электронная плотность в кольце распределена равномерно, то в замещенном бензоле С6Н5Х под влиянием заместителя Х происходит перераспределение электронов и возникают области повышенной и пониженной электронной плотности. Это оказывает влияние на легкость и направление реакций электрофильного замещения. Место вступления нового заместителя определяется природой уже имеющегося заместителя.
Правила ориентации
Ориентанты 1-го рода повышают электронную плотность в бензольном
кольце, особенно на углеродных атомах в орто- и пара-положениях, что
благоприятствует взаимодействию с электрофильными реагентами именно
этих атомов.
Пример:
Ориентанты 1-го рода, повышая электронную плотность в бензольном кольце,
увеличивают его активность в реакциях электрофильного замещения по
сравнению с незамещенным бензолом.
Особое место среди ориентантов 1-го рода занимают галогены, проявляющие электроноакцепторные свойства:
Являясь орто-пара-ориентантами, они замедляют электрофильное замещение.
Причина - сильный –I-эффект электроотрицательных атомов галогенов,
понижащий электронную плотность в кольце.
Ориентанты 2-го рода (мета-ориентанты) направляют последующее
замещение преимущественно в мета-положение.
К ним относятся электроноакцепторные группы:
Ориентанты 2-го рода уменьшают электронную плотность в бензольном
кольце, особенно в орто- и пара-положениях. Поэтому электрофил атакует
атомы углерода не в этих положениях, а в мета-положении, где электронная
плотность несколько выше.
Пример:
Таким образом, легкость электрофильного замещения для соединений (приведенных в качестве примеров) уменьшается в ряду: