38. Какие заместители являются активирующими, то есть ускоряют протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце?

Ответ: К активирующим заместителям относят группы, являющиеся электронодонорными по отношению к бензольному кольцу. По сути дела, это все орто/пара-ориентанты за исключением атомов галогенов. Примеры таких заместителей: алкильные группы (метил СН₃, этил С₂Н₅ и т.д.), гидроксил (группа ОН), метокси-группа (ОСН₃), амино-группа (NH₂). Донорность алкильных групп связана с их положительным индуктивным эффектом. Остальные же группы проявляют положительный мезомерный эффект, поскольку содержат неподеленную электронную пару на атоме, непосредственно связанном с бензольным кольцом (атомы кислорода или азота).

39. Какие заместители относятся к дезактивирующими, то есть замедляют протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце?

Ответ: К дезактивирующим заместителям относят группы, являющиеся электроноакцепторными по отношению к бензольному кольцу. По сути дела, это все мета-ориентанты, а также атомы галогенов. Примеры таких заместителей: F, Cl, Br, I, NO₂ (нитро-группа), SO₃H (сульфо-группа), CO₂H (карбоксильная группа).

40. Поясните протекание следующей реакции:

ОТВЕТ: Реакция представляет собой реакцию нитрования, то есть замещения атома водорода на группу NO₂ (нитро-группу). Основной вопрос заключается в том, какой именно атом водорода подвергнется замещению. Реакция протекает по более реакционоспособному бензольному кольцу, то есть по активированному – связанному с активирующим заместителем. В качестве активирующего заместителя выступает атом кислорода, имеющий неподеленную электронную пару и потому обладающий +М (положительным мезомерным эффектом). Этот заместитель направляет реакцию замещения в орто и пара положения. Преимущественное образование пара-изомера можно пояснить стерическими (пространственными) препятствиями при протекании реакции по орто-положению.

Напротив, второе бензольное кольцо (на рисунке находится слева) является дезактивированным, поскольку непосредственно связано с карбонильной группой (С=О), являющейся электроноакцепторной.

41. Какой тип реакций наиболее характерен для алкилгалогенидов (моногалогенпроизводных алканов)?

ОТВЕТ: Для алкилгалогенидов наиболее характерны реакции замещения. С точки зрения механизма эти реакции относят к реакциям нуклеофильного замещения, поскольку один нуклеофил (частица с неподеленной электронной парой) замещает другой нуклеофил (атом галогена, связанный электронной парой с атомом углерода).

На приведенной схеме происходит нуклеофильное замещение при атоме углерода, атом брома уходит вместе с электронной парой, то есть по сути отщепляется бромид-анион (связь C-Br рвется гетеролитически).

42. Что такое первичные, вторичные и третичные алкилгалогениды?

ОТВЕТ: Деление галогенидов на первичные, вторичные и третичные осуществляется на основании количества связей С-С, образуемых атомом углерода, непосредственно связанном с атомом галогена. К примеру, бромэтан представляет собой первичный галогенид , поскольку атом углерода, образующий связь C-Br образует лишь одну связь С-С.

Примером вторичного галогенида может служить изопропилбромид (2‑бромпропан) , а примером третичных галогенидов является трет‑бутилбромид . АНАЛОГИЧНО ГАЛОГЕНИДАМ НА ПЕРВИЧНЫЕ, ВТОРИЧНЫЕ И ТРЕТИЧНЫЕ ДЕЛЯЕТСЯ И СПИРТЫ.