O`rinbosarlarning ta`siri, orientatsiya qoidalari va aromatik birikmalarda elektrofil almashinish reaksiyalari va mexanizmi. Reja

Umuman olganda, reaktsiya tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:
Elektrofil zarrachaning hosil bo'lishi halolalkanning Lyuis kislotasi bilan o'zaro ta'siri natijasida sodir bo'ladi:
Olingan metil kation benzol halqasining p-elektronlariga hujum qiladi, natijada p-kompleks hosil bo'ladi. Olingan p-kompleks keyin asta-sekin aylanadi s-kompleks (karbokation), bunda siklning metil kationi va uglerod atomi o'rtasidagi bog'lanish asosan 3 yoki 5 pozitsiyalarda (ya'ni, nitroguruhning elektron ta'siri tufayli qisman manfiy zaryadlar paydo bo'ladigan meta pozitsiyalarda) sodir bo'ladi. ). Yakuniy bosqich - bu protonni yo'q qilish s-konjugatsiyalangan tizimni murakkablashtirish va tiklash.
Benzolni alkillashda alkilgalogenidlar oʻrniga alkenlar yoki spirtlar alkillashtiruvchi moddalar sifatida ham qoʻllanilishi mumkin. Elektrofil zarracha - karbokation - hosil bo'lishi uchun kislota mavjudligi kerak. Bu holda reaksiya mexanizmi faqat elektrofil zarrachani hosil qilish bosqichida farq qiladi. Buni propilen va propanol-2 bilan benzol alkilatsiyasi misolida ko'rib chiqing:
Elektrofil zarrachalar hosil bo'lishi:
Reagent sifatida propilendan foydalanilganda, proton qo'shilishi natijasida karbokatsiya hosil bo'ladi (Markovnikov qoidasiga ko'ra). Reagent sifatida propanol-2 ishlatilganda, protonlangan spirtdan suv molekulasini yo'q qilish natijasida karbokatsiya hosil bo'ladi.
Natijada paydo bo'lgan izopropil kation benzol halqasining p-elektronlariga hujum qiladi, bu esa p-kompleksining hosil bo'lishiga olib keladi va keyinchalik u aylanadi. s- buzilgan aromatiklik bilan murakkab. Protonni keyinchalik yo'q qilish aromatik tizimning yangilanishiga olib keladi:
Reaksiyalar asillanish(H + kationini asil bilan almashtirish R-C guruhi+ =O) shunga o'xshash tarzda sodir bo'ladi. Metoksibenzolning atsillanish reaktsiyasi misolini ko'rib chiqing, uning tenglamasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Avvalgi holatlarda bo'lgani kabi, sirka kislotasi xloridining Lyuis kislotasi bilan o'zaro ta'siri natijasida elektrofil zarracha hosil bo'ladi:
Hosil boʻlgan atsiliy kationi avval p-kompleks hosil qiladi, undan asosan ikkita s-shakllanish sodir bo'lgan komplekslar s- sikl va elektrofil zarracha o'rtasidagi bog'lanishlar asosan orto va para pozitsiyalarida sodir bo'ladi, chunki bu pozitsiyalarda qisman manfiy zaryadlar metoksi guruhining elektron ta'siri tufayli paydo bo'ladi.
Aromatik geterosikllar elektrofil almashtirish reaksiyalariga ham kiradi. Shu bilan birga, besh a'zoli geterotsikllar - pirrol, furan va tiofen - S E reaktsiyalariga osonroq kiradi, chunki ular p-ortiqcha tizimlardir. Biroq, bu birikmalar bilan reaktsiyalar olib borilganda, ularning atsidofobikligini hisobga olish kerak. Ushbu birikmalarning kislotali muhitda beqarorligi proton qo'shilishi natijasida aromatiklikning buzilishi bilan izohlanadi.
Reaksiyalarni amalga oshirishda elektrofil zarracha a-holatdagi protonni almashtiradi; agar ikkala a pozitsiyasi ham band bo'lsa, u holda almashtirish b pozitsiyasida davom etadi. Aks holda, elektrofil almashtirish reaktsiyalarining mexanizmi yuqorida ko'rib chiqilgan holatlarga o'xshaydi. Misol tariqasida pirrolning bromlanishini keltiramiz:
Aromatik geterosikllar ishtirokidagi reaktsiya mexanizmi yuqorida ko'rib chiqilgan barcha bosqichlarni o'z ichiga oladi - elektrofil zarrachaning hosil bo'lishi, p-kompleks hosil bo'lishi, uning aylanishi s- murakkab (karbokation), protonni olib tashlash, aromatik mahsulot hosil bo'lishiga olib keladi.
Piridin va pirimidin kabi p tanqisligi bo'lgan aromatik tizimlarni o'z ichiga olgan elektrofil o'rnini bosuvchi reaktsiyalarni amalga oshirayotganda, ularning dastlabki past reaktivligini hisobga olish kerak (p-elektron zichligi tanqisligi p-kompleksning shakllanishiga va uning o'zgarishiga to'sqinlik qiladi). s- kompleks), bu kislotali muhitda reaktsiyalar olib borilganda yanada kamayadi. Bu birikmalarning aromatikligi kislotali muhitda buzilmasa ham, azot atomining protonlanishi siklda p-elektron zichligi tanqisligi oshishiga olib keladi.
Piridin alkillangan, sulfonlangan, nitratlangan, asillangan va galogenlangan bo'lishi mumkin. Biroq, aksariyat hollarda, elektrofil zarracha bilan piridin uglerod atomlari emas, balki ko'proq nukleofil azot atomi bog' hosil qiladi.
Piridin halqasida reaktsiya bo'lsa, almashtirish qisman manfiy zaryadlar paydo bo'ladigan b-pozitsiyalardan birida sodir bo'ladi.

Ta'lim sohasida δ -komplekslarda eritmaning elektr o'tkazuvchanligi keskin oshadi.

Eritmada arenonium ionlarini aylantirishning asosiy yo'li aromatik tizimni qayta tiklash bilan protonni abstraktsiya qilishdir.
Arenon ionining hosil bo'lishi jarayonida aromatik halqada butun sonli musbat zaryad lokalizatsiya qilinganligi sababli, o'rinbosarlarning elektron ta'sirining nisbiy barqarorlikka ta'siri. δ -komplekslar holga qaraganda ancha ko'p bo'lishi kerak π- komplekslar.
Shunday qilib, elektrofil almashtirish reaktsiyasi birinchi navbatda hosil bo'lish bosqichidan o'tishini kutish mumkin π- murakkab va keyin δ- murakkab.

izomerik δ- komplekslar

Shakllanishdan oldin o'tish holatida δ -kompleks, C6H5X monoalmashtirilgan benzol molekulasi va musbat zaryadlangan elektrofil E+ o'rtasida, zaryad hujum qiluvchi elektrofil va benzol halqasi o'rtasida taqsimlanadi. Agar o'tish holati "erta" bo'lsa (reagentlarga o'xshash), u holda benzol halqasidagi zaryad kichik bo'lib, asosan elektrofilda lokalizatsiya qilinadi va agar o'tish holati "kech" bo'lsa (arenoniy ioniga o'xshash), u holda zaryad asosan benzol halqasining uglerod atomlarida lokalizatsiya qilinadi. Bir o'rnini bosuvchi benzollarning reaktsiyalari uchun to'rtta kompleks mavjud bo'lishi mumkin: orto-, meta-, para- va ipso-:

orto- meta- juft- ipso-

Shunga ko'ra, to'rt xil o'tish holati bo'lishi mumkin, ularning energiyasi o'rnini bosuvchi X ning halqaning musbat zaryadi bilan o'zaro ta'sir qilish darajasiga bog'liq. "Kech" o'tish holatida X o'rnini bosuvchining qutbli ta'siri "erta" o'tish holatiga qaraganda aniqroq bo'lishi kerak, lekin bir xil o'rinbosarning ta'siri sifat jihatidan bir xil bo'lishi kerak.

Vodorod o'rnini bosuvchi mahsulotlar orto-, meta- va para-komplekslardan (protonni yo'q qilish orqali) hosil bo'ladi, lekin X + kationini yo'q qilish orqali ipso kompleksidan X guruhining o'rnini bosuvchi mahsulot hosil bo'lishi mumkin. ipso-almashtirish organometall birikmalarga xosdir; qoida tariqasida, ularda metall protonga qaraganda osonroq almashtiriladi:
O'rinbosarlarning tasnifi
Hozirgi vaqtda o'rnini bosuvchi moddalar, ularning faollashtiruvchi yoki o'chiruvchi ta'sirini, shuningdek, benzol halqasida almashtirishning yo'nalishini hisobga olgan holda uch guruhga bo'linadi.
1.Orto-para-yo'naltiruvchi guruhlarni faollashtirish. Bularga: NH2, NHR, NR2, NHAc, OH, OR, OAc, Alk va boshqalar kiradi.
2.Orto-para-yo'naltiruvchi guruhlarni o'chirish. Bular F, Cl, Br va I galogenlaridir.
Bu ikki guruh (1 va 2) o'rinbosarlar birinchi turdagi orientantlar deyiladi.
3.Meta-orientatsiya guruhlarini o'chirish. Bu guruh NO2, NO, SO3H, SO2R, SOR, C(O)R, COOH, COOR, CN, NR3+, CCl3 va boshqalardan iborat. Bular ikkinchi turdagi orientantlardir.
Tabiiyki, aralash orientatsiyani aniqlaydigan oraliq tabiatli atomlar guruhlari ham mavjud. Masalan, bularga: CH2NO, CH2COCH3, CH2F, CHCl2, CH2NO2, CH2CH2NO2, CH2CH2NR3+, CH2PR3+, CH2SR2+ va boshqalar kiradi.
Orientantlarning ta'siriga misollar:
Elektrofil aromatik almashtirishning asosiy reaktsiyalari
Nitrlash.
Aromatik tizimlarda eng ko'p o'rganilgan almashtirish reaktsiyalaridan biri nitrlanishdir.
Turli xil arenalar turli xil sharoitlarda nitratlanadi. Ko'pincha organik erituvchilarda sulfat kislota yoki nitrat kislota bilan aralashtirilgan nitrat kislota: sirka kislotasi, nitrometan va boshqalar nitratlovchi vosita sifatida ishlatiladi.
Almashtirilmagan benzol odatda 45-50°C da konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar aralashmasi bilan nitratlanadi. Bu reaktiv nitratlovchi aralashma deyiladi.
Aniqlanishicha, elektrofil nitrlashda nitratlovchining tabiatidan qat'iy nazar, faol elektrofil nitroniy ioni NO2+ hisoblanadi. Konsentrlangan sulfat kislotaning ortiqcha miqdorida nitrat kislota miqdoriy jihatdan nitroniy vodorod sulfatga aylanadi:
Sulfat kislota suv bilan suyultirilganda NO2+ ionining konsentratsiyasi pasayadi va shu bilan birga nitrlanish tezligi keskin pasayadi. Biroq, juda reaktiv arenlar eritmadagi NO2+ ionini hech qanday fizik usullar bilan aniqlash mumkin bo'lmagan sharoitlarda ham nitratlanadi. Sulfat kislotasi bo'lmagan taqdirda ham nitrlanish nitron ioni tomonidan amalga oshirilishi haqida dalillar mavjud.
Bunday sharoitda juda faol arenalarning reaktsiyalari aromatik substratga nisbatan nol kinetik tartibga ega (sekin bosqich - ArH ishtirokisiz NO2+ hosil bo'lishi). Xuddi shu sharoitda kamroq reaktiv arenlar uchun ArH ga nisbatan kinetik tartib birinchi bo'ladi; stavkani cheklash bosqichi allaqachon almashtirish jarayonining o'zi. Xuddi shunday ta'sir, masalan, toluolni nitrat va sulfat kislotalarning suvli eritmasi bilan nitrlashda ham kuzatildi. H2SO4 ning past konsentratsiyasida toluolga nisbatan tartib nolga teng, yuqori konsentratsiyada esa birinchi bo'ldi.
Reagent sifatida nitratlovchi aralashma (HNO3 + H2SO4) ishlatilsa, eritmadagi nitron ionlarining konsentratsiyasi har doim ancha yuqori va reaktivning ortiqcha miqdori bilan doimiy bo‘ladi, shuning uchun nitrlanishni ikki bosqichli jarayon deb hisoblash mumkin.
Ushbu ikki bosqichli jarayonning sekin bosqichi shakllanishdir - kompleks. Buni arenlar va deuteroarenlarni nitrlashda vodorodning kinetik izotop ta'sirining yo'qligi isbotlangan. Biroq, o'rnini bosuvchi vodorodning har ikki tomonida juda katta hajmli guruhlarning kiritilishi k2 qadamining tezligini sezilarli darajada kamaytirishi va izotop effektining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin.
Galogenning o'zi ta'sirida benzolning galogenlanishi (masalan, bromlanishi) faqat ZnCl2, FeBr3, A1Br3 va boshqalar kabi katalizatorlar ishtirokida boradi. Katalizatorlar odatda Lyuis kislotalaridir. Ular halogen molekulasining ba'zi qutblanishiga olib keladi va shu bilan uning elektrofil xususiyatini oshiradi, shundan so'ng bunday qutblangan molekula hujum qiladi. π -musbat zaryadli sayt tomonidan aromatik halqa elektronlari:

Brom bogʻi uzilgandan soʻng brom hosil boʻladi δ- benzol bilan kompleks, undan hosil bo'lgan manfiy zaryadlangan kompleks -Br FeBr3 protonni ajratib, brom-benzolni beradi.

HO-Halning suvli eritmalari, albatta, kuchli kislotalar ishtirokida, galogenlashtiruvchi moddalar sifatida ham ishlatilishi mumkin. Masalan, xlorlash paytida xlorlovchi vosita reaktsiya natijasida hosil bo'lgan Cl + ioni ekanligi haqida ishonchli dalillar mavjud:
Cl+ ionlarining benzol bilan keyingi oʻzaro taʼsiri mexanizmi NO2+ ionlari bilan nitrlanish mexanizmidan farq qilmaydi. Bu ikki jarayonning o'xshashligi HOCl kislotasining o'zi HNO3 kabi benzol bilan juda zaif o'zaro ta'sir qilishi bilan tasdiqlanadi; Ikkala holatda ham Cl+ va NO2+ ionlarini “tashuvchi molekulalarni” protonlash orqali chiqarish uchun kuchli kislotalar talab qilinadi:
O'rnini bosuvchi moddalar halogen kationlar yoki qutblangan galogenni o'z ichiga olgan komplekslar ekanligi haqidagi qo'shimcha dalillar intergalidlar va aromatik moddalar o'rtasidagi reaktsiyalarni o'rganish orqali olingan. Shunday qilib, masalan, BrCl ning ta'siri faqat bromlanishga, ICl esa faqat yodlanishga olib keladi, ya'ni aromatik birikma molekulasiga har doim kamroq elektron manfiy galogen kiritiladi, u intergaloid birikmaning boshlang'ich molekulasida qisman ijobiy ta'sir ko'rsatadi. to'lov, masalan:
δ+ δ- →Cl

Sulfonatsiya.

Elektrofil sulfonlashtiruvchi vositaning haqiqiy tabiati haqida hali ham konsensus yo'q. Kinetik o'lchovlar ma'lumotlari bu savolga aniq javob bermaydi, chunki suvli va suvsiz sulfat kislota o'z ichiga oladi. katta raqam potentsial elektrofil moddalar, ularning nisbiy konsentratsiyasi H2O / SO3 nisbatiga bog'liq.
Sulfat kislota konsentratsiyasi 80% dan past bo'lganda, asosan quyidagi muvozanatlar o'rnatiladi:
Sulfat kislotaning yuqori konsentratsiyasi 85-98% oralig'ida, sulfat kislota holati asosan tenglamalar bilan tavsiflanadi:
100% sulfat kislotada va oleumda H2S2O7 dan tashqari boshqa polisulfat kislotalar ham mavjud - H2S3O10; H2S4O13 va boshqalar. Bularning barchasi sulfonlanish kinetikasi haqidagi ma'lumotlarni sharhlashni juda qiyinlashtiradi.
80% dan past konsentratsiyali suvli sulfat kislotada sulfonlanish tezligi H3SO4+ ionining faolligi bilan chiziqli bog'liqdir. 85% dan yuqori sulfat kislota konsentratsiyasida H2S2O7 faolligi bilan chiziqli korrelyatsiya kuzatiladi. Bu ikki tur suvli sulfat kislotada aromatik birikmalarni sulfonlash uchun ikkita asosiy haqiqiy elektrofil agent bo'lib ko'rinadi. Ularni H3O+ ioni yoki sulfat kislota bilan muvofiqlashtirilgan SO3 molekulasi deb hisoblash mumkin. 85% dan 100% sulfat kislotaga o'tganda H3O+ ionining konsentratsiyasi keskin pasayadi, H2SO4 kontsentratsiyasi esa ortadi. 91% kislotada =, lekin H2S2O7 (SO3 . H2SO4) H3SO4+ (H3O+ . SO3) dan kuchliroq elektrofil boʻlganligi uchun u elektrofil sifatida nafaqat 91%, balki 85% li sulfat kislotada ham hukmronlik qiladi.
Shunday qilib, sulfonlanish mexanizmi, aftidan, quyidagicha ifodalanishi mumkin:
95% dan past sulfat kislota konsentratsiyasida kH/kD ning kinetik izotop effekti ahamiyatsiz. Biroq, 98-100% H2SO4 yoki oleum bilan sulfonlanganda, kinetik izotop effekti kH / kD 1,15-1,7 oralig'ida kuzatiladi; bosqich (2) tezlikni belgilovchi bosqichga aylanadi. Sulfat kislota konsentratsiyasi 95% dan past bo'lsa, proton dan -kompleks gidrosulfat ioni HSO4 tomonidan parchalanadi va sulfat kislotaning yuqori konsentratsiyasida H2SO4 ning o'zi juda zaif asos rolini o'ynaydi. Shuning uchun (2) bosqichning tezligi keskin kamayadi va kinetik izotop effekti kuzatiladi.
Oleumda sulfonlanish tezligi keskin oshadi. Bu holda elektrofil agent, aftidan, murakkab bo'lmagan SO3 dir. Bosqich (2) sekin.
Fridel-Crafts bo'yicha alkillash.
S.Fridel-J.Krafts reaksiyasi (1877) alkil guruhini aromatik halqaga bevosita kiritish uchun qulay usuldir. Aromatik birikmalarning alkillanishi alkilgalogenidlar ta'sirida, faqat katalizator sifatida mos Lyuis kislotasi ishtirokida amalga oshiriladi: AlBr3, AlCl3, GaBr3, GaCl3, BF3, SbF5, SbCl5, FeCl3, SnCl4, ZnCl2 va boshqalar.
Eng faol katalizatorlar suvsiz sublimatsiyalangan alyuminiy va galliy bromidlari, surma pentaftorid, alyuminiy va galiy xloridlari, temir (III) galogenidlari, SbCl5 kamroq faol, SnCl4 va ZnCl2 faol bo'lmagan katalizatorlarga tegishli. Umuman olganda, Lyuis kislotalarining benzol alkillanish katalizatori sifatidagi faolligi AlBr3> GaBr3> AlCl3> GaCl3> FeCl3> SbCl5> TiCl4> BF3> BCl3> SnCl4> SbCl3 qatorida kamayadi. Ushbu reaksiyaning eng keng tarqalgan katalizatori oldindan sublimatsiya qilingan alyuminiy xloriddir.
Masalan, katalizator sifatida suvsiz AlCl3 ishtirokida nitrobenzolda benzilxlorid bilan benzillanish reaksiyasining mexanizmi quyidagicha:
bu erda B: \u003d AlCl4-; H2O yoki boshqa asos. Reaksiya tezligi ikkinchi bosqich bilan chegaralanadi.
Oraliq mahsulotning aniq tuzilishi (RCl .AlCl3) noma'lum. Printsipial jihatdan molekulyar kompleksdan dissotsilangan karbokatsiyalargacha bo'lgan barcha tuzilmalarni ifodalash mumkin.
Erkin karboksidlarning alkillashtiruvchi moddalar sifatida ishtirok etishi dargumon.
Agar alkillovchi moddalar erkin karbokatsiyalar bo'lsa, u holda sekin bosqich ularning hosil bo'lish bosqichi (k1) bo'lar edi va arenlar bilan reaktsiya tez bo'lar edi va uchinchi tartib kuzatilmasligi kerak. Alkillashtiruvchi vositaning molekulyar kompleks bo'lishi ehtimoldan yiroq emas. Past haroratlarda ba'zan alkilgalogenidlar komplekslarini Lyuis kislotalari bilan ajratib olish mumkin. Ular sxema bo'yicha galogenlarning sekin almashinuvi bilan tavsiflanadi:
Valyuta kursi prim.R seriyasida oshadi< втор.R<трет.R, что можно объяснить и ион-парным строением, и структурой координационного аддукта.
Ushbu sohada ishlaydigan ko'plab tadqiqotchilar RX ning tuzilishiga ishonishadi. MXn asta-sekin R=CH3 holatda koordinatsion qo‘shimchaning strukturasidan R=t-Bu holida ion juftining tuzilishiga o‘tadi, lekin bu hali tajribada tasdiqlanmagan.
RX dagi halogen atomining AlCl3 yoki boshqa qattiq Lyuis kislotasi bilan kompleks hosil qilish qobiliyati ftordan yodgacha keskin pasayadi, buning natijasida Fridel-Krafts reaksiyasida alkilgalogenidlarning alkillashtiruvchi moddalar sifatidagi faolligi RF> qatorida ham kamayadi. RCl> RBr> RI. Shu sababli alkil yodidlar alkillashtiruvchi vosita sifatida ishlatilmaydi. Alkil ftoridlar va alkil bromidlar faolligidagi farq shunchalik kattaki, u bir molekulada brom ishtirokida ftorni tanlab almashtirish imkonini beradi.
Friedel-Crafts asilatsiyasi
Asillashuvchi vosita va Lyuis kislotasi yordamida atsil guruhining aromatik halqaga kiritilishi Fridel-Krafts atsilatsiyasi deb ataladi. Asillovchi moddalar odatda alyuminiy galogenidlari, bor triflorid yoki Lyuis kislotalari sifatida surma pentaflorid ishtirokida kislota halogenidlari va angidridlaridir. Asilgalogenidlar va kislota angidridlari Lyuis kislotasi bilan 1:1 va 1:2 donor-akseptor komplekslarini hosil qiladi. Spektral usullar bilan alyuminiy xlorid, bor triflorid va surma pentaflorid karbonil kislorod atomiga muvofiqlashtirilganligi aniqlandi, chunki u qo'shni xlor atomiga qaraganda asosiyroqdir. Aromatik birikmalarning atsillanish reaksiyasidagi elektrofil agenti yoki bu donor-akseptor kompleksi yoki uning dissotsiatsiyasi jarayonida hosil bo'lgan atsiliy kationidir.
Reaksiyaning sekin bosqichi uchta elektrofildan (RCO+ , RCOCl . AlCl3, RCOCl . Al2Cl6) birining arenaga hujumi bo'lib, bu holatga olib keladi deb taxmin qilish mumkin. - kompleks. Ushbu asillovchi turlarning samaradorligi substrat, asil halid va erituvchining tabiatiga, shuningdek, olingan katalizator miqdoriga bog'liq.
Qutbli aprotik erituvchilarda (nitrobenzol, nitrometan va boshqalar) alyuminiy xlorid yoki bromid bilan katalizlangan atsilgalogenidlar bilan arenlarni asillanishda atsiliy kationi, past qutbli muhitda (metilenxlorid, dikloroetan yoki tetraxloroetan) asillashtiruvchi vositadir. ), reaksiyada donor-akseptor kompleksi ishtirok etadi. Asil halidning tabiati, shuningdek, asil tuzlarining shakllanishiga va barqarorligiga ta'sir qiladi. Fridel-Kraftsning donor-akseptor kompleksi ta'sirida arenlarning asillanishi mexanizmi
quyidagi diagramma bilan tavsiflanadi:
Aromatik keton atsilgalogenidga qaraganda kuchliroq Lyuis asosidir va AlCl3 yoki boshqa Lyuis kislotasi bilan barqaror kompleks hosil qiladi. Shuning uchun aromatik birikmalarni atsilgalogenidlar bilan atsillash uchun bir oz ko'proq ekvimolyar katalizator, kislota angidridlari bilan atsillash uchun esa ikki mol katalizator kerak bo'ladi (chunki ular ikkita karbonil kislorod atomini o'z ichiga oladi). Keton o'zining AlCl3 bilan kompleksini suv yoki xlorid kislota bilan parchalash orqali ajratib olinadi.
Friedel-Crafts bo'yicha asilatsiya alkillanish reaktsiyasiga xos bo'lgan kamchiliklardan butunlay mahrum. Asillanish jarayonida faqat bitta atsil guruhi kiritiladi, chunki aromatik ketonlar keyingi reaksiyaga kirishmaydi (shuningdek, kuchli elektron tortib oluvchi guruhlarni o'z ichiga olgan boshqa arenlar: NO2, CN, COOR). Bu reaksiyaning alkillanishdan yana bir afzalligi shundaki, asillovchi moddada qayta tashkil etishning yo‘qligi. Bundan tashqari, reaksiya mahsulotlarining nomutanosiblik reaktsiyalari asillanish uchun xos emas.
Bibliografiya
almashtirish aromatik molekula reaktsiyasi
1.Kurts A L., Livantsov M.V., Livantsova L.I. Aromatik seriyadagi elektrofil almashtirish: Uchinchi kurs talabalari uchun uslubiy ishlanma. - Moskva, 1997 yil.
2.Dneprovskiy A.S. va boshq. Nazariy asos organik kimyo/A.S. Dneprovskiy, T.I. Temnikova: Universitetlar uchun darslik.- 2-nashr, Qayta ishlangan.- L.: Kimyo, 1961. - 560-yillar.
3.Terney A. Zamonaviy organik kimyo.1-jild: Darslik.- Mir, 1981.-680-yillar.
.Reutov O.A., Kurts A.L., Butin K.P. Organik kimyo: Darslik - M.: MGU, 1999 y. - 560-lar.
.Sykes P. Organik kimyoda reaksiya mexanizmlari. Per. ingliz tilidan. ed. Prof. Varshava Ya. M. Ed. 3-, M., "Kimyo", 1977 yil. - 320 s.
tomonidan kimyoviy xossalari arenlar toʻyingan va toʻyinmagan uglevodorodlardan farq qiladi. Bu benzol halqasining strukturaviy xususiyatlari bilan bog'liq. Siklik tizimda oltita p-elektronning delokalizatsiyasi molekula energiyasini pasaytiradi, bu esa benzol va uning gomologlarining barqarorligi (aromatikligi) oshishiga olib keladi. Shuning uchun arenlar aromatiklikni yo'qotishga olib keladigan qo'shilish yoki oksidlanish reaktsiyalariga moyil emas. Ular uchun eng xarakterli reaktsiyalar aromatik tizimni saqlab qolish bilan davom etadi, ya'ni tsikl bilan bog'liq bo'lgan vodorod atomlarini almashtirish reaktsiyalari. Planar aromatik halqaning ikkala tomonida p-elektron zichligi oshgan hududlarning mavjudligi benzol halqasining nukleofil ekanligiga olib keladi va shuning uchun elektrofil reagent tomonidan hujumga moyil bo'ladi. Shunday qilib, elektrofil almashtirish reaktsiyalari aromatik birikmalar uchun eng xosdir.
Benzolni nitrlash misolida elektrofil almashtirish mexanizmini ko'rib chiqamiz.
Benzol nitratlovchi aralashma (konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar aralashmasi) bilan reaksiyaga kirishadi:
nitrobenzol
Halqadagi almashtirish reaktsiyalari faqat musbat zaryadlangan oraliq zarrachalar hosil bo'lishi orqali boradi.
p-kompleks  s-kompleks

O'rnini bosadigan zarracha protondir.
Ushbu mexanizmga ko'ra, aromatik birikmalarning alkillanish, galogenlash, sulfonlash, nitrlash va boshqalar reaktsiyalari boradi, ular faqat reaktsiyaning faol zarrasi - elektrofil E + hosil bo'lishi bilan farqlanadi.
a) sulfonlanish:
HO–SO 3 H + H–SO 4 H à HSO 3 + + HSO 4 –
b) galogenlash
Cl 2 + AlCl 3 a Cl + + AlCl 4 –
c) alkillanish:
CH 3 -CH 2 -Cl + AlCl 3 à CH 3 -CH 2 + + AlCl 4 -
d) asillanish
CH 3 COCl + AlCl 3 à CH 3 C + \u003d O + AlCl 4 -
Benzolning almashtirilmagan halqasida barcha 6 pozitsiya o'rnini bosuvchi guruhning paydo bo'lishi uchun ekvivalentdir. Reaksiyaga benzolning gomologlari yoki hosilalari kirsa, vaziyat yanada murakkablashadi. Bunday holda, yangi kirgan guruh ringning ma'lum bir joyiga kiradi. Bu joy halqada allaqachon mavjud (yoki mavjud) o'rnini bosuvchiga bog'liq. Misol uchun, agar halqada elektron donor guruhi bo'lsa: alkil-, -OH, -OCH 3, -NH 2, -NHR, NR 2, -NH-COR, -X (galogen)(birinchi turdagi o'rinbosarlar), keyin o'rnini bosuvchi guruh mavjud guruhga nisbatan orto- yoki para-pozitsiyalarga kiradi:

Agar halqada elektron tortib oluvchi guruh mavjud bo'lsa: –NO 2 , –NO, –SO 3 H, –CX 3 , –COOH, –COH, –COR, –CN (ikkinchi turdagi o'rinbosarlar), keyin yangi kirgan guruh ular uchun meta pozitsiyasiga aylanadi:

jadval 2