ผลของหมู่ข้าง, วงแหวน และการกำหนดทิศทาง

คำศัพท์

English	ไทย
side-chain/saɪd tʃeɪn/	ข้างโซ่
directing effect/daɪˈrektɪŋ ɪˈfekt/	ผลของทิศทาง
electron-donating/ɪˈlektrɒn dəʊˈneɪtɪŋ/	ให้电子
activated/ˈæktɪveɪtɪd/	ถูกกระตุ้น
electron-withdrawing/ɪˈlektrɒn wɪθˈdrɔːɪŋ/	ดึง电子
deactivated/diːˈæktɪveɪtɪd/	ถูกกดทอน

Side-chain หรือวงแหวน และการกำหนดทิศทาง

สำรวจ

จำแนกหมู่แทนที่โดยวิธีที่มันส่งผลต่อวงแหวนเบนซีน

ฝึกฝน

หมู่ที่อยู่บนวงแหวนเบนซีนอยู่แล้วชี้ว่าหมู่ถัดไปจะติดอยู่ที่ไหน

ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา halogen-carrier (AlCl₃) และ ไม่มี UV → การแทนที่ใน วงแหวน
ด้วยแสง UV และ ไม่มีตัวเร่ง → การแทนที่ด้วย radikalอิสระใน side-chain

สภาวะเลือกตำแหน่ง: ตัวเร่ง + ไม่มี UV → วงแหวน; UV + ไม่มีตัวเร่ง → side-chain

ผลของการกำหนดทิศทางของกลุ่มบนวงแหวนเบนซีน

ฝึกฝน

ฮาโลเจนทำปฏิกิริยากับวงแหวน (ไม่ใช่หมู่ข้าง) เมื่อมี:

ฝึกฝน

ภายใต้แสง UV โดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ฮาโลเจนจะแทนที่:

กลุ่มที่มีอยู่แล้ว	กำหนดให้กลุ่มใหม่อยู่ที่
$\text{–NH}_2$, $\text{–OH}$, $\text{–R}$	ตำแหน่ง 2 และ 4
$\text{–NO}_2$, $\text{–COOH}$, $\text{–COR}$	ตำแหน่ง 3

การแทนที่ด้วยอิเล็กโทรฟิล: การไนเตรตของเบนซีน

ฝึกฝน

หมู่ –OH บนวงแหวนอยู่แล้วจะชี้ให้หมู่แทนที่ถัดไปไปที่:

ฝึกฝน

จับคู่แต่ละกลุ่มกับตำแหน่งที่มันชี้ให้หมู่แทนที่ถัดไป

ตำแหน่ง 2 และ 4

ตำแหน่ง 3

ตำแหน่ง 2 และ 4

กลุ่มให้电子 (–NH₂, –OH, –R) ดัน electrons เข้าสู่ วงแหวน → มัน reacts เร็วขึ้น (activated) และกำหนดทิศทางไปที่ 2,4.
กลุ่มดึง电子 (–NO₂, –COOH) ดึง electrons ออกจาก → วงแหวน reacts ช้าลง (deactivated) และกำหนดทิศทางไปที่ 3.

Example

ไนเตรต phenol: –OH เป็นกลุ่มให้electrons, ดังนั้นมัน กระตุ้น วงแหวนและกำหนดทิศทางไปที่ 2,4.

Products: 2-nitrophenol และ 4-nitrophenol.
และ phenol发生 nitration เร็วกว่า เบนซีน — ง่ายจน它可以 reacts กับ dilute nitric acid ได้เลย

Key idea

วงแหวน การแทนที่: ตัวเร่ง (AlCl₃) + ไม่มี UV; side-chain: UV + ไม่มีตัวเร่ง (自由基)
กลุ่มที่มีอยู่บนวงแหวนแล้ว กำหนดทิศทาง ต่อไป: –NH₂/–OH/–R → 2,4; –NO₂/–COOH/–COR → 3
กลุ่มให้electrons กระตุ้น (react เร็ว); กลุ่มดึงelectrons ยับยั้ง (react ช้า)