المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


Explaining directing effects in Friedel-Crafts reactions  
  
1905   01:02 صباحاً   date: 25-9-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................

Explaining directing effects in Friedel-Crafts reactions

The reactivity of aromatic pi bonds in SEAr reactions is very sensitive to the presence of electron-donating groups (EDG) and electron-withdrawing groups (EWG) on the aromatic ring.  This is due to the carbocation nature of the intermediate, which is stabilized by electron-donating groups and destabilized by electron-withdrawing groups.

image134.png

Alkyl groups are weakly ring-activating groups, as their electron-donating ability stems only from weak inductive effects. Substituents with heteroatoms connected to the aromatic ring are significantly more ring-activating than alkyl groups, because resonance electron-donating effects are possible.  Amines, for example, are very powerful ring-activating substituents, due to the ability of the lone pair on the nitrogen to stabilize the carbocation intermediate through resonance:

image136.png

Other ring-activating groups are shown below (in these figures, the R group can be a hydrogen).  All of these groups are able, in varying degrees, to stabilize the carbocation intermediate in an electrophilic aromatic substitution reaction. Notice that plain old alkyl groups are also (weakly) ring-activating.

image138.png

Substituent groups that are ring-activating due to resonance effects also tend to exert a strong regiochemical influence on further substitution reactions.   Specifically, substitution tends to occur in the ortho and para positions relative to the existing group. This is known as the ortho-para directing effect.  The effect can be explained by drawing resonance contributors for the carbocation intermediate of the SEAr reaction: the positive charge is in position to be delocalized by resonance only in reactions leading to ortho or para substitution.

image140.png

The carbocation which leads to the meta-substituted product, however, cannot be stabilized by resonance with the ring-activating group:

image142.png

As an example, the Friedel-Crafts alkylation of methoxy benzene would be expected to produce a mixture of the ortho and para substituted products, but no meta-substituted product.

image144.png

In addition, the para product would be expected to be preferred over the ortho product, due to steric considerations.

Electron-withdrawing substituents on an aromatic ring are ring-deactivating, making it harder for further substitution reactions to occur. These are mostly carbonyl-containing groups, as well as alkyl halides.

image146.png

When substitution does occur on an aromatic ring with deactivating group already attached, it tends to occur specifically at the meta position – deactivating groups are generally meta-directing.  The exception to this rule is the halogens, which are ring-deactivating but ortho-para directing (see next section).




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .