ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు(ఆంగ్ల) ప్రత్యామ్నాయ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రతిచర్య ) - దాడిని నిర్వహించే ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు ఎలెక్ట్రోఫైల్- ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన లేదా ఎలక్ట్రాన్ల లోపం ఉన్న కణం. కొత్త బంధం ఏర్పడినప్పుడు, అవుట్‌గోయింగ్ కణం ఎలెక్ట్రోఫ్యూజ్దాని ఎలక్ట్రాన్ జత లేకుండా విడిపోతుంది. అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన నిష్క్రమణ సమూహం ప్రోటాన్ H+.
ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యల సాధారణ వీక్షణ:
(కాటినిక్ ఎలక్ట్రోఫైల్)
(తటస్థ ఎలక్ట్రోఫైల్)
సుగంధ (విస్తృత) మరియు అలిఫాటిక్ (తక్కువ సాధారణ) ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు ఉన్నాయి. సుగంధ వ్యవస్థల కోసం ప్రత్యేకంగా ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యల స్వభావం సుగంధ రింగ్ యొక్క అధిక ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత ద్వారా వివరించబడింది, ఇది సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలను ఆకర్షించగలదు.
సుగంధ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు సేంద్రీయ సంశ్లేషణలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి మరియు ప్రయోగశాల ఆచరణలో మరియు పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.
సుగంధ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు
సుగంధ వ్యవస్థల కోసం, వాస్తవానికి ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ఒక విధానం ఉంది - S E Ar. మెకానిజం S E 1(యంత్రాంగం వలె S N 1) - చాలా అరుదు, కానీ S E 2(సారూప్యత ప్రకారం S N 2) - అస్సలు జరగదు.
ప్రతిచర్యలు S E Ar
ప్రతిచర్య యంత్రాంగం S E Arలేదా సుగంధ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు(ఆంగ్ల) ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ సుగంధ ప్రత్యామ్నాయం ) సుగంధ సమ్మేళనాల ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలలో అత్యంత సాధారణమైనది మరియు అతి ముఖ్యమైనది మరియు రెండు దశలను కలిగి ఉంటుంది. మొదటి దశలో, ఎలక్ట్రోఫైల్ జోడించబడింది మరియు రెండవ దశలో, ఎలక్ట్రోఫ్యూజ్ వేరు చేయబడుతుంది:
ప్రతిచర్య సమయంలో, సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఇంటర్మీడియట్ ఏర్పడుతుంది (మూర్తి 2 బిలో). దీనిని ఇలా Ueland ఇంటర్మీడియట్, అరోనియం అయాన్లేదా σ-కాంప్లెక్స్. ఈ కాంప్లెక్స్ సాధారణంగా చాలా రియాక్టివ్‌గా ఉంటుంది మరియు సులభంగా స్థిరీకరించబడుతుంది, త్వరగా కేషన్‌ను తొలగిస్తుంది.
చాలా వరకు ప్రతిచర్యలలో పరిమితి దశ S E Arఅనేది మొదటి దశ.
స్పీడ్ రియాక్షన్ S E Ar, సాధారణంగా కింది రూపంలో ప్రదర్శించబడుతుంది:
| ప్రతిచర్య రేటు = k** |
దాడి చేసే కణాలు సాధారణంగా సాపేక్షంగా బలహీనమైన ఎలక్ట్రోఫైల్స్, కాబట్టి చాలా సందర్భాలలో ప్రతిచర్య S E Arఉత్ప్రేరకం - లూయిస్ యాసిడ్ ప్రభావంతో సంభవిస్తుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించేవి AlCl 3, FeCl 3, FeBr 3, ZnCl 2.
ఈ సందర్భంలో, ప్రతిచర్య విధానం క్రింది విధంగా ఉంటుంది (బెంజీన్ క్లోరినేషన్ ఉదాహరణను ఉపయోగించి, ఉత్ప్రేరకం FeCl 3):
1. మొదటి దశలో, ఉత్ప్రేరకం యాక్టివ్ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ఏజెంట్‌ను ఏర్పరచడానికి దాడి చేసే కణంతో సంకర్షణ చెందుతుంది:
2. రెండవ దశలో, వాస్తవానికి, యంత్రాంగం అమలు చేయబడుతుంది S E Ar:
సాధారణ సుగంధ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు
| ప్రతిచర్య రేటు = k** |
ప్రత్యామ్నాయ బెంజీన్‌లలో, అని పిలవబడేవి ipso-దాడి, అంటే, ఇప్పటికే ఉన్న ప్రత్యామ్నాయాన్ని మరొక దానితో భర్తీ చేయడం:
అలిఫాటిక్ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు
ప్రతిచర్యలు S E 1
ప్రతిచర్య యంత్రాంగం S E 1లేదా మోనోమోలిక్యులర్ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు(ఆంగ్ల) ప్రత్యామ్నాయ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ యూనిమోలిక్యులర్ ) యంత్రాంగాన్ని పోలి ఉంటుంది S N 1కింది దశలను కలిగి ఉంటుంది:
1. కార్బనియన్ (నెమ్మది దశ) ఏర్పడటంతో ఉపరితలం యొక్క అయనీకరణం:
2. కార్బనియన్ యొక్క ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ దాడి (వేగవంతమైన దశ):
చాలా తరచుగా చాలా అరుదైన ప్రతిచర్యలలో తప్పించుకునే కణం S E 1ఒక ప్రోటాన్.
ప్రతిచర్యలు S E 2
ప్రతిచర్య యంత్రాంగం S E 2లేదా బైమోలిక్యులర్ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు(ఆంగ్ల) ప్రత్యామ్నాయం ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ బైమోలిక్యులర్ ) యంత్రాంగాన్ని పోలి ఉంటుంది S N 2, ఇంటర్మీడియట్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణం లేకుండా ఒక దశలో సంభవిస్తుంది:
న్యూక్లియోఫిలిక్ మెకానిజం నుండి ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, ఎలెక్ట్రోఫైల్ యొక్క దాడిని ముందు నుండి లేదా వెనుక నుండి నిర్వహించవచ్చు, దీని ఫలితంగా భిన్నమైన స్టీరియోకెమికల్ ఫలితం ఉంటుంది: రేస్‌మైజేషన్ మరియు ఇన్‌వర్షన్ రెండూ.
కీటోన్-ఎనాల్ టాటోమెరైజేషన్ రియాక్షన్ ఒక ఉదాహరణ:
కీటోన్-ఎనాల్ టాటోమెరైజేషన్
గమనికలు
| ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో రసాయన ప్రతిచర్యలు | |
|---|---|
| ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు | న్యూక్లియోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు · ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు· రాడికల్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు |
| అదనపు ప్రతిచర్యలు | న్యూక్లియోఫిలిక్ అడిషన్ రియాక్షన్స్ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ అడిషన్ రియాక్షన్స్ రాడికల్ అడిషన్ రియాక్షన్స్ సింక్రోనస్ అడిషన్ రియాక్షన్స్ |
| తొలగింపు ప్రతిచర్యలు | హెటెరోలైటిక్ ఎలిమినేషన్ రియాక్షన్స్ పెరిసైక్లిక్ ఎలిమినేషన్ రియాక్షన్స్ రాడికల్ ఎలిమినేషన్ రియాక్షన్స్ |
| ప్రతిచర్యలను తిరిగి సమూహపరచడం | న్యూక్లియోఫిలిక్ పునర్వ్యవస్థీకరణలు ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ పునర్వ్యవస్థీకరణలు రాడికల్ పునర్వ్యవస్థీకరణలు |
| ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ప్రతిచర్యలు | ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్యలు తగ్గింపు ప్రతిచర్యలు |
| ఇతర | ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో ప్రతిచర్యలకు పేరు పెట్టారు |
వికీమీడియా ఫౌండేషన్. 2010.
- - (ఇంగ్లీష్ అడిషన్ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ రియాక్షన్) జోడింపు ప్రతిచర్యలు, దీనిలో ప్రారంభ దశలో దాడి సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన లేదా ఎలక్ట్రాన్ల లోపం ఉన్న ఎలక్ట్రోఫైల్ కణం ద్వారా జరుగుతుంది. చివరి దశలో, ఫలితంగా... ... వికీపీడియా
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం నిస్సందేహంగా సుగంధ సమ్మేళనాల ప్రతిచర్యల యొక్క అతి ముఖ్యమైన సమూహాన్ని కలిగి ఉంటుంది. యాంత్రిక దృక్కోణం నుండి మరియు సేంద్రీయ సంశ్లేషణలో అనువర్తన దృక్కోణం నుండి ఇంత క్షుణ్ణంగా, లోతుగా మరియు సమగ్రంగా అధ్యయనం చేయబడిన ఇతర రకాల ప్రతిచర్యలు దాదాపుగా లేవు. ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ సుగంధ ప్రత్యామ్నాయం రంగంలో, భౌతిక కర్బన రసాయన శాస్త్రంలో అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన విషయం అయిన నిర్మాణం మరియు ప్రతిచర్య మధ్య సంబంధం యొక్క సమస్య మొదటగా తలెత్తింది. సాధారణంగా, సుగంధ సమ్మేళనాల యొక్క ఈ రకమైన ప్రతిచర్యను ఈ క్రింది విధంగా సూచించవచ్చు:
ARE+H+
1. సాహిత్య సమీక్ష
1.1 సుగంధ శ్రేణిలో ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం
ఈ ప్రతిచర్యలు బెంజీన్‌కు మాత్రమే కాకుండా, సాధారణంగా బెంజీన్ రింగ్‌కు, అది ఎక్కడ ఉన్నా, అలాగే ఇతర సుగంధ వలయాలకు - బెంజినాయిడ్ మరియు నాన్-బెంజినాయిడ్‌లకు కూడా విలక్షణంగా ఉంటాయి. ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు అనేక రకాల ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటాయి: నైట్రేషన్, హాలోజినేషన్, సల్ఫోనేషన్ మరియు ఫ్రైడెల్-క్రాఫ్ట్స్ ప్రతిచర్యలు దాదాపు అన్ని సుగంధ సమ్మేళనాల లక్షణం; నైట్రోసేషన్ మరియు అజో కలపడం వంటి ప్రతిచర్యలు పెరిగిన కార్యాచరణతో వ్యవస్థల్లో మాత్రమే అంతర్లీనంగా ఉంటాయి; డీసల్ఫరైజేషన్, ఐసోటోప్ ఎక్స్ఛేంజ్ మరియు అనేక సైక్లైజేషన్ ప్రతిచర్యలు వంటి ప్రతిచర్యలు, మొదటి చూపులో చాలా భిన్నంగా అనిపించవచ్చు, కానీ అదే రకం ప్రతిచర్యలుగా వర్గీకరించడానికి తగినవిగా మారతాయి.
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ఏజెంట్లు E + , అయితే ఛార్జ్ యొక్క ఉనికి అవసరం లేదు, ఎందుకంటే ఎలెక్ట్రోఫైల్ అనేది ఛార్జ్ చేయని ఎలక్ట్రాన్-లోపం ఉన్న కణంగా కూడా ఉంటుంది (ఉదాహరణకు, SO 3, Hg(OCOCH 3) 2, మొదలైనవి). సాంప్రదాయకంగా, వాటిని మూడు సమూహాలుగా విభజించవచ్చు: బలమైన, మధ్యస్థ బలం మరియు బలహీనమైనది.
NO 2 + (నైట్రోనియం అయాన్, నైట్రోయిల్ కేషన్); వివిధ లూయిస్ ఆమ్లాలతో Cl 2 లేదా Br 2 సముదాయాలు (FeCl 3, AlBr 3, AlCl 3, SbCl 5, మొదలైనవి); H 2 OCL + , H 2 OBr + , RSO 2 + , HSO 3 + , H 2 S 2 O 7 . ఎలక్ట్రాన్-దానం చేయడం మరియు వాస్తవంగా ఏదైనా ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయాలు రెండింటినీ కలిగి ఉన్న బెంజీన్-సిరీస్ సమ్మేళనాలతో బలమైన ఎలక్ట్రిక్ రంపాలు సంకర్షణ చెందుతాయి.
మీడియం బలం యొక్క ఎలక్ట్రోఫిల్స్
లూయిస్ ఆమ్లాలతో ఆల్కైల్ హాలైడ్‌లు లేదా ఎసిల్ హాలైడ్‌ల సముదాయాలు (RCl. AlCl 3, RBr. GaBr 3, RCOCl. AlCl 3, మొదలైనవి); బలమైన లూయిస్ మరియు బ్రన్‌స్టెడ్ యాసిడ్‌లతో కూడిన ఆల్కహాల్‌ల సముదాయాలు (ROH. BF 3, ROH. H 3 PO 4, ROH. HF). అవి బెంజీన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్-దానం (యాక్టివేటింగ్) ప్రత్యామ్నాయాలు లేదా హాలోజన్ పరమాణువులు (బలహీనమైన క్రియారహితం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలు) కలిగిన దాని ఉత్పన్నాలతో ప్రతిస్పందిస్తాయి, అయితే సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయాలను (NO 2, SO, CNH, COR, COR, COR, COR, COR, COR, SO 3, COR, COR, SO 3, COR, COR, SO 3, COR, COR, SO 3, COR, COR, COR, SO 3, COR) , మొదలైనవి) .
బలహీనమైన ఎలక్ట్రోఫిల్స్
డయాజోనియం కాటయాన్స్ ArN +є N, ఇమినియం CH 2 =N+ H 2, నైట్రోసోనియం NO + (నైట్రోసోయిల్ కేషన్); కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (IY) CO 2 (బలహీనమైన ఎలక్ట్రోఫైల్స్‌లో ఒకటి). బలహీనమైన ఎలక్ట్రోఫైల్స్ (+M) రకం (OH, OR, NH 2, NR 2, O- మొదలైనవి) యొక్క చాలా బలమైన ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలను కలిగి ఉన్న బెంజీన్ ఉత్పన్నాలతో మాత్రమే సంకర్షణ చెందుతాయి.
1.1.2 ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ సుగంధ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క మెకానిజం
ప్రస్తుతం, సుగంధ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం σ-కాంప్లెక్స్ అని పిలువబడే అరేనోనియం అయాన్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణంతో రెండు-దశల జోడింపు-తొలగింపు చర్యగా పరిగణించబడుతుంది.
I-అరెనోనియం అయాన్ (
-కాంప్లెక్స్), ఒక నియమం వలె, స్వల్పకాలికం. ఈ యంత్రాంగాన్ని S E Ar అంటారు, అనగా. S E (అరేనియం). ఈ సందర్భంలో, మొదటి దశలో, ఎలెక్ట్రోఫైల్ యొక్క దాడి ఫలితంగా, బెంజీన్ యొక్క చక్రీయ సుగంధ 6-ఎలక్ట్రాన్ π-వ్యవస్థ అదృశ్యమవుతుంది మరియు సైక్లోహెక్సాడినిల్ యొక్క నాన్-సైక్లిక్ 4-ఎలక్ట్రాన్ కంజుగేటెడ్ సిస్టమ్ ద్వారా ఇంటర్మీడియట్ Iలో భర్తీ చేయబడుతుంది. కేషన్. రెండవ దశలో, ప్రోటాన్ యొక్క సంగ్రహణ కారణంగా సుగంధ వ్యవస్థ మళ్లీ పునరుద్ధరించబడుతుంది.
మొదటి సూత్రం చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. σ కాంప్లెక్స్ మెటా పొజిషన్‌లోని దాత ప్రత్యామ్నాయాల కంటే ఆర్థో మరియు పారా పొజిషన్‌లలో దాత ప్రత్యామ్నాయాల ద్వారా మెరుగ్గా స్థిరీకరించబడుతుంది.
π - కాంప్లెక్స్‌లు
తెలిసినట్లుగా, అరేన్‌లు π-బేస్‌లు మరియు అనేక ఎలక్ట్రోఫిలిక్ రియాజెంట్‌లతో దాత-అంగీకార సముదాయాలను ఏర్పరుస్తాయి, అందువలన, పొడి వాయు HCl లేదా DCl -78 వద్ద n-హెప్టేన్‌లోని బెంజీన్, టోలున్, జిలీన్స్ లేదా ఇతర పాలీఅల్‌కైల్‌బెంజెన్‌ల ద్రావణంలోకి పంపబడుతుంది. o C, 1:1 కూర్పు యొక్క పరమాణు సముదాయాల ఏర్పాటును గుర్తించడం సాధ్యమైంది (G. బ్రౌన్, 1952).
ఈ సముదాయాలు రంగులో లేవు మరియు సుగంధ హైడ్రోకార్బన్‌లలో వాటి పరిష్కారాలు విద్యుత్ వాహకత లేనివి. వాయు DCl బెంజీన్, టోలున్, జిలీన్స్, మెసిటిలీన్, పెంటామిథైల్బెంజీన్‌లలో కరిగిపోయినప్పుడు, కాంప్లెక్స్‌ల పరిష్కారాలు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించవు కాబట్టి, అవి అయానిక్ కణాలు కావు, అనగా. ఇవి అరేనోనియం అయాన్లు కావు.
ఇటువంటి దాత-అంగీకార సముదాయాలను π- కాంప్లెక్స్‌లు అంటారు. ఉదాహరణకు, ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ డేటా ప్రకారం బ్రోమిన్ లేదా క్లోరిన్ కూర్పు 1:1తో కూడిన బెంజీన్ కాంప్లెక్స్‌ల స్ఫటికాలు, కూర్పు యొక్క π-దాత (C 6 H 6) మరియు ఒక అంగీకార (Cl) యొక్క ప్రత్యామ్నాయ అణువుల గొలుసులను కలిగి ఉంటాయి. 2,Br 2), దీనిలో హాలోజన్ అణువు దాని సమరూపత కేంద్రం గుండా వెళుతున్న అక్షం వెంట రింగ్ యొక్క సమతలానికి లంబంగా ఉంటుంది.
σ-కాంప్లెక్స్ (అరెనోనియం అయాన్లు)
Alkylbenzenes AlCl 3 లేదా AlBr 3లోని ద్రావణానికి HCl మరియు DClలను జోడించినప్పుడు, పరిష్కారం విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడం ప్రారంభిస్తుంది. ఇటువంటి పరిష్కారాలు రంగులో ఉంటాయి మరియు పారా-క్సిలీన్ నుండి పెంటమీథైల్బెంజీన్‌కు వెళ్ళేటప్పుడు వాటి రంగు పసుపు నుండి నారింజ-ఎరుపు రంగులోకి మారుతుంది. ArH-DCl-AlCl 3 లేదా ArH-DF-BF 3 వ్యవస్థలలో, సుగంధ రింగ్ యొక్క హైడ్రోజన్ అణువులు ఇప్పటికే డ్యూటెరియం కోసం మార్పిడి చేయబడ్డాయి. పరిష్కారాల యొక్క విద్యుత్ వాహకత అరేన్-హైడ్రోజన్ హాలైడ్-అల్యూమినియం హాలైడ్ యొక్క టెర్నరీ సిస్టమ్‌లో అయాన్ల ఏర్పాటును స్పష్టంగా సూచిస్తుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద SO 2 ClFలో ArH-HF (ద్రవ) -BF 3 లేదా ArH-HF-SbF 5 సిస్టమ్‌లోని 1 H మరియు 13 C కేంద్రకాలపై NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఉపయోగించి అటువంటి అయాన్ల నిర్మాణం స్థాపించబడింది.
1.1.3 ప్రత్యామ్నాయాల వర్గీకరణ
మోనోసబ్‌స్టిట్యూటెడ్ బెంజీన్‌లు C 6 H 5 X బెంజీన్ కంటే ఎక్కువ లేదా తక్కువ రియాక్టివ్‌గా ఉండవచ్చు. C 6 H 5 X మరియు C 6 H 6 యొక్క సమానమైన మిశ్రమాన్ని ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశపెడితే, ప్రత్యామ్నాయం ఎంపిక చేయబడుతుంది: మొదటి సందర్భంలో, ప్రధానంగా C 6 H 5 X ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు రెండవ సందర్భంలో , ప్రధానంగా బెంజీన్.
ప్రస్తుతం, ప్రత్యామ్నాయాలు మూడు గ్రూపులుగా విభజించబడ్డాయి, వాటి సక్రియం లేదా నిష్క్రియం చేసే ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి, అలాగే బెంజీన్ రింగ్లో ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ధోరణి.
1. ఆర్థో-పారా-ఓరియెంటింగ్ సమూహాలను సక్రియం చేయడం. వీటిలో ఇవి ఉన్నాయి: NH 2, NHR, NR 2, NHAc, OH, OR, OAc, Alk, మొదలైనవి.
2. ఆర్థో-పారా-ఓరియెంటింగ్ సమూహాలను నిష్క్రియం చేయడం. ఇవి హాలోజన్లు F, Cl, Br మరియు I.
3. మెటా-ఓరియెంటింగ్ సమూహాలను నిష్క్రియం చేయడం. ఈ సమూహంలో NO 2, NO, SO 3 H, SO 2 R, SOR, C(O)R, COOH, COOR, CN, NR 3+, CCL 3, మొదలైనవి ఉంటాయి. ఇవి రెండవ రకమైన ఓరియెంట్లు.
సహజంగా, మధ్యంతర స్వభావం యొక్క అణువుల సమూహాలు కూడా ఉన్నాయి, దీని వలన మిశ్రమ ధోరణి ఏర్పడుతుంది. ఉదాహరణకు, వీటిలో ఇవి ఉన్నాయి: CH 2 NO, CH 2 COCH 3, CH 2 F, CHCl 2, CH 2 NO 2, CH 2 CH 2 NO 2, CH 2 CH 2 NR 3 +, CH 2 PR 3 +, CH 2 SR 2 + మొదలైనవి.
1.2 π-ఎక్సెస్ హెటెరోసైకిల్స్‌లో ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం
ఫ్యూరాన్, పైరోల్ మరియు థియోఫెన్ సాధారణ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ రియాజెంట్‌లతో చాలా రియాక్టివ్‌గా ఉంటాయి. ఈ కోణంలో, అవి ఫినాల్స్ మరియు అనిలిన్‌ల వంటి అత్యంత రియాక్టివ్ బెంజీన్ ఉత్పన్నాలను పోలి ఉంటాయి. ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయానికి పెరిగిన సున్నితత్వం ఈ హెటెరోసైకిల్స్‌లో అసమాన చార్జ్ పంపిణీ కారణంగా ఏర్పడుతుంది, దీని ఫలితంగా బెంజీన్ కంటే రింగ్ యొక్క కార్బన్ అణువులపై ఎక్కువ ప్రతికూల చార్జ్ ఉంటుంది. ఫ్యూరాన్ పైరోల్ కంటే కొంచెం ఎక్కువ రియాక్టివ్, మరియు థియోఫెన్ అతి తక్కువ రియాక్టివ్.
1.2.1 పైరోల్ యొక్క ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం
పైరోల్ మరియు దాని ఉత్పన్నాలు న్యూక్లియోఫిలిక్ సంకలనం మరియు ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలకు గురి కానప్పటికీ, అవి ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ కారకాలకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి మరియు అటువంటి కారకాలతో పైరోల్స్ యొక్క ప్రతిచర్యలు దాదాపుగా ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యల వలె కొనసాగుతాయి. ప్రత్యామ్నాయం లేని పైరోల్, N- మరియు C-మోనోఅల్కిల్‌పైరోల్స్ మరియు కొంత వరకు, C,C-డయాకిల్ డెరివేటివ్‌లు బలమైన ఆమ్ల వాతావరణంలో పాలిమరైజ్ చేస్తాయి, కాబట్టి బెంజీన్ ఉత్పన్నాల విషయంలో ఉపయోగించే చాలా ఎలక్ట్రోఫిలిక్ కారకాలు పైరోల్ మరియు దాని ఆల్కైల్ ఉత్పన్నాలకు వర్తించవు.
అయితే, పైరోల్ రింగ్లో ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ సమూహాలు ఉంటే, ఉదాహరణకు, ఈస్టర్ గ్రూపుల వంటి పాలిమరైజేషన్‌ను నిరోధించే, బలమైన ఆమ్ల మాధ్యమం, నైట్రేటింగ్ మరియు సల్ఫోనేటింగ్ ఏజెంట్‌లను ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది.
ప్రోటోనేషన్
ద్రావణంలో, పైరోల్ రింగ్ యొక్క అన్ని స్థానాల్లో రివర్సిబుల్ ప్రోటాన్ జోడింపు గమనించబడుతుంది. నత్రజని పరమాణువు అత్యంత త్వరగా ప్రోటోనేట్ చేయబడుతుంది, 2వ స్థానంలో ఉన్న ప్రోటాన్ చేరిక 3వ స్థానం కంటే రెండు రెట్లు వేగంగా జరుగుతుంది. గ్యాస్ దశలో, C 4 H 9+ మరియు NH 4+, పైరోల్ వంటి మితమైన బలం కలిగిన ఆమ్లాలను ఉపయోగించినప్పుడు. కార్బన్ పరమాణువుల వద్ద ప్రత్యేకంగా ప్రోటోనేట్ చేయబడుతుంది మరియు 2వ స్థానంలో ప్రోటాన్‌ను జోడించే ధోరణి స్థానం 3 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అత్యంత ఉష్ణగతికపరంగా స్థిరమైన కేషన్, 2H-పైరోలియం అయాన్, 2వ స్థానంలో ప్రోటాన్ జోడించబడినప్పుడు ఏర్పడుతుంది మరియు నిర్ణయించబడుతుంది. పైరోల్ కోసం pK విలువ ఈ కేషన్‌తో ఖచ్చితంగా అనుబంధించబడింది. పైరోల్ యొక్క బలహీనమైన N-ప్రాథమికత 1H-పైరోల్ కేషన్‌లో ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క మెసోమెరిక్ డీలోకలైజేషన్‌కు అవకాశం లేకపోవడం వల్ల ఏర్పడింది.
ఈ రకమైన అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు నైట్రేషన్, హాలోజినేషన్, సల్ఫోనేషన్, ఆల్కైలేషన్ మరియు ఎసిలేషన్.
సుగంధ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క యంత్రాంగం.
చాలా సుగంధ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు ఒకే విధానం ద్వారా కొనసాగుతాయి:
ప్రతిచర్య p-కాంప్లెక్స్ ఏర్పడటంతో ప్రారంభమవుతుంది, దీనిలో సుగంధ కేంద్రకం యొక్క p-ఎలక్ట్రాన్ వ్యవస్థ ఎలక్ట్రాన్ దాతగా పనిచేస్తుంది మరియు ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ రియాజెంట్ (E +) అంగీకారంగా పనిచేస్తుంది. తరువాత, సుగంధ వ్యవస్థను ఉల్లంఘించిన p-కాంప్లెక్స్ నెమ్మదిగా s-కాంప్లెక్స్‌గా మార్చబడుతుంది, దీనిలో ఎలక్ట్రోఫైల్ ఒక నిర్దిష్ట కార్బన్ అణువుతో s-బంధం ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు ధనాత్మక చార్జ్ సంయోగ వ్యవస్థలో డీలోకలైజ్ చేయబడుతుంది. మాజీ సుగంధ రింగ్. s-కాంప్లెక్స్‌లోని ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క డీలోకలైజేషన్ ప్రధానంగా ఇన్‌కమింగ్ ప్రత్యామ్నాయానికి సంబంధించి o- మరియు p-స్థానాల కారణంగా సంభవిస్తుంది, ఇది ప్రతిధ్వని నిర్మాణాల సమితిని ఉపయోగించి చూపబడుతుంది.
చివరి దశలో, సుగంధ వ్యవస్థ యొక్క పునరుద్ధరణతో బేస్ చర్యలో ప్రోటాన్ s- కాంప్లెక్స్ నుండి తీసివేయబడుతుంది. ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం ప్రక్రియలో పరిమితి దశ s- కాంప్లెక్స్ ఏర్పడే దశ.
ప్రతిచర్య యొక్క కోర్సు మరియు దాని యంత్రాంగం చిత్రంలో ప్రదర్శించబడిన శక్తి రేఖాచిత్రం ద్వారా వివరించబడ్డాయి:
ఓరియంటేషన్ మరియు రియాక్టివిటీ
బెంజీన్ రింగ్ ఇప్పటికే ప్రత్యామ్నాయాన్ని కలిగి ఉంటే, అప్పుడు:
- ప్రతిచర్య బెంజీన్‌తో పోలిస్తే వేగంగా లేదా నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది;
- మూడు వేర్వేరు ప్రత్యామ్నాయ ఉత్పత్తుల ఏర్పాటు సాధ్యమవుతుంది
బెంజీన్ రింగ్‌పై ఉన్న ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ప్రభావాన్ని దాని ఎలక్ట్రానిక్ ప్రభావాల ఆధారంగా వివరించవచ్చు. ఈ ప్రమాణం ఆధారంగా, ప్రత్యామ్నాయాలను 3 ప్రధాన సమూహాలుగా విభజించవచ్చు:
1. ప్రత్యామ్నాయం లేని బెంజీన్‌తో పోలిస్తే ప్రతిచర్యను వేగవంతం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలు ( యాక్టివేట్ చేస్తోంది) మరియు ప్రత్యామ్నాయాన్ని నిర్దేశించడం ఆర్థో,-పారా-స్థానాలు.
2. ప్రతిచర్యను మందగించే ప్రత్యామ్నాయాలు ( నిర్మూలన) మరియు ప్రత్యామ్నాయాన్ని నిర్దేశించడం ఆర్థో, -పారా- స్థానాలు.
3. ప్రతిచర్యను మందగించే ప్రత్యామ్నాయాలు ( నిర్మూలన) మరియు ప్రత్యామ్నాయాన్ని నిర్దేశించడం మెటా- నిబంధనలు.
పేరాగ్రాఫ్‌లలో పేర్కొన్న ప్రత్యామ్నాయాలు. 1.2 ( ortho-, para-orientators) అంటారు మొదటి రకమైన ప్రత్యామ్నాయాలు; పేరా 3లో గుర్తించబడింది ( మెటా-ఓరియెంట్లు) - రెండవ రకమైన ప్రత్యామ్నాయాలు. వాటి ఎలక్ట్రానిక్ ప్రభావాల ప్రకారం సాధారణంగా సంభవించే ప్రత్యామ్నాయాల కేటాయింపు క్రింద ఉంది.
పట్టిక 6. ప్రతిచర్యలపై సుగంధ రింగ్‌పై ప్రత్యామ్నాయాల ప్రభావం Sఇ అర్
| మొదటి రకమైన ఓరియంటెంట్లు ( ఆర్థో-, పారా-) | రెండవ రకానికి చెందిన ఓరియంటెంట్లు ( మెటా-) | |
| యాక్టివేట్ చేస్తోంది | నిర్మూలన | నిర్మూలన |
| అన్ని ఆల్కైల్ సమూహాలు, -OH, -OR, -O -, -OC(O)R, -NH 2, -NHR, -NR 2, NHC(O)R | హాలోజెన్లు: F, Cl, Br, I |
CHO, -C(O)R, -CN, SO 3 H, -COOH, కూర్, -నం 2 చాల్ 3, -N + R 3, |
సహజంగానే, ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం ఎంత వేగంగా జరుగుతుంది, న్యూక్లియస్‌లోని ప్రత్యామ్నాయం ఎంత ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌ను దానం చేస్తుంది మరియు నెమ్మదిగా, న్యూక్లియస్‌లోని ప్రత్యామ్నాయం అంత ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ అవుతుంది.
ప్రత్యామ్నాయం యొక్క విన్యాసాన్ని వివరించడానికి, దాడిలో ఉన్న s-కాంప్లెక్స్‌ల నిర్మాణాన్ని పరిగణించండి ఆర్థో-, మెటా- మరియు పారా-మోనోసబ్‌స్టిట్యూటెడ్ బెంజీన్ యొక్క స్థానం (ఇప్పటికే గుర్తించినట్లుగా, s-కాంప్లెక్స్‌ల ఏర్పాటు సాధారణంగా ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క రేటు-నిర్ధారణ దశ; అందువల్ల, వాటి నిర్మాణం యొక్క సౌలభ్యం ఇచ్చిన స్థానం వద్ద ప్రత్యామ్నాయం యొక్క సౌలభ్యాన్ని నిర్ణయించాలి):
సమూహం Z ఒక ఎలక్ట్రాన్ దాత అయితే (ఇది ప్రేరక లేదా మెసోమెరిక్ అయినా పట్టింపు లేదు), అప్పుడు ఎప్పుడు ఆర్థో- లేదా జత-దాడి, ఇది నేరుగా s-కాంప్లెక్స్‌లోని ధనాత్మక ఛార్జ్ యొక్క డీలోకలైజేషన్‌లో పాల్గొనవచ్చు (నిర్మాణాలు III, IV, VI, VII). Z ఒక ఎలక్ట్రాన్ అంగీకారం అయితే, ఈ నిర్మాణాలు శక్తివంతంగా అననుకూలంగా ఉంటాయి (ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయంతో అనుబంధించబడిన కార్బన్ అణువుపై పాక్షిక సానుకూల చార్జ్ ఉండటం వల్ల) మరియు ఈ సందర్భంలో మెటా-దాడి చేయడం మంచిది, నిర్మాణాలు తలెత్తవు.
పై వివరణ అని పిలవబడే వాటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది డైనమిక్ ప్రభావం, అనగా ప్రతిచర్య అణువులో ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత పంపిణీ. మోనోసబ్‌స్టిట్యూటెడ్ బెంజీన్‌లలో ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క విన్యాసాన్ని కూడా దృక్కోణం నుండి వివరించవచ్చు స్టాటిక్ ఎలక్ట్రానిక్ ప్రభావాలు -రియాక్ట్ కాని అణువులో ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత పంపిణీ. బహుళ బంధాలతో పాటు ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతలో మార్పును పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే ప్రత్యామ్నాయం సమక్షంలో, ఆర్థో- మరియు పారా-పొజిషన్‌లలో ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత ఎక్కువగా పెరుగుతుందని మరియు ఎలక్ట్రాన్-విత్‌డ్రాయింగ్ ప్రత్యామ్నాయం సమక్షంలో గమనించవచ్చు. , ఈ స్థానాలు ఎలక్ట్రాన్లలో అత్యంత క్షీణించినవి:
ఒక ప్రత్యేక సందర్భం హాలోజెన్‌లచే సూచించబడుతుంది - బెంజీన్ రింగ్‌పై ప్రత్యామ్నాయాలుగా ఉండటం వలన, అవి ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలలో దానిని నిష్క్రియం చేస్తాయి, కానీ ఆర్థో-, జత-దిశానిర్దేశకులు. క్రియారహితం (ఎలక్ట్రోఫైల్స్‌తో ప్రతిచర్య రేటు తగ్గుదల) అనేది ఇతర సమూహాల మాదిరిగా కాకుండా, ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జతలతో (-OH, -NH 2, మొదలైనవి) సానుకూల మెసోమెరిక్ (+M) మరియు ప్రతికూలతను కలిగి ఉంటుంది. ప్రేరక ప్రభావం (-I), హాలోజన్లు మీసోమెరిక్ ప్రభావం (+M)పై ప్రేరక ప్రభావం యొక్క ప్రాబల్యం ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి< -I).
అదే సమయంలో, హాలోజన్ అణువులు ఆర్థో,పారా-ఓరియంటెంట్లు, సానుకూల మెసోమెరిక్ ప్రభావం కారణంగా ఏర్పడిన s-కాంప్లెక్స్‌లోని ధనాత్మక చార్జ్ యొక్క డీలోకలైజేషన్‌లో పాల్గొనే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఆర్థో- లేదా జత- దాడి (పై రేఖాచిత్రంలో నిర్మాణాలు IV, VII), మరియు తద్వారా దాని నిర్మాణం యొక్క శక్తిని తగ్గిస్తుంది.
బెంజీన్ రింగ్లో ఒకటి కాదు, రెండు ప్రత్యామ్నాయాలు ఉంటే, వాటి ఓరియంటింగ్ చర్య సమానంగా ఉండవచ్చు ( స్థిరమైన ధోరణి) లేదా సరిపోలడం లేదు ( అస్థిరమైన ధోరణి) మొదటి సందర్భంలో, కొన్ని ఐసోమర్ల యొక్క ప్రాధాన్యత ఏర్పడటాన్ని లెక్కించవచ్చు, రెండవది, సంక్లిష్ట మిశ్రమాలు పొందబడతాయి.
రెండు ప్రత్యామ్నాయాల స్థిరమైన ధోరణికి కొన్ని ఉదాహరణలు క్రింద ఉన్నాయి; మూడవ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ప్రాధాన్యత నమోదు స్థలం బాణం ద్వారా చూపబడుతుంది.
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యల ఉదాహరణలు.
నైట్రేషన్
నైట్రేషన్ సాధారణంగా సాంద్రీకృత నైట్రిక్ మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాల మిశ్రమంతో నిర్వహించబడుతుంది, వీటిని పిలవబడేవి నైట్రేటింగ్ మిశ్రమం. ప్రతిచర్య యొక్క మొదటి దశలో, ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ఏజెంట్ ఏర్పడుతుంది - నైట్రోనియం అయాన్ + NO 2:
నైట్రోనియం కేషన్ అప్పుడు బెంజీన్ వంటి సుగంధ ఉపరితలంతో చర్య జరుపుతుంది:
హాలోజెనేషన్
నైట్రేషన్ వలె కాకుండా, హాలోజెనేషన్ సమయంలో సుగంధ ఉపరితలం యొక్క దాడిని వివిధ ఎలక్ట్రోఫైల్స్ ద్వారా నిర్వహించవచ్చు. Cl 2 మరియు Br 2 వంటి ఉచిత హాలోజన్లు యాక్టివేట్ చేయబడిన సుగంధ రింగ్‌పై సులభంగా దాడి చేయగలవు (ఉదాహరణకు, ఫినాల్), కానీ బెంజీన్ మరియు ఆల్కైల్‌బెంజెన్‌లతో చర్య తీసుకోలేవు. దాడి చేసే హాలోజన్ అణువును ధ్రువపరచడానికి, ఇది అవసరం లూయిస్ యాసిడ్ ఉత్ప్రేరకము AlCl 3, FeBr 3, మొదలైనవి; ఈ సందర్భంలో, "ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ఎండ్" అని పిలవబడేది హాలోజన్ అణువులో కనిపిస్తుంది (హాల్ + కేషన్ ఏర్పడటానికి అవసరమైన శక్తి గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది). ఇది ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయాన్ని చాలా సులభతరం చేస్తుంది:
సల్ఫోనేషన్
అరేన్‌లు సాంద్రీకృత సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం లేదా ఒలియం (సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంలో SO 3 యొక్క పరిష్కారం)తో చర్య జరిపి అరేనెసల్ఫోనిక్ ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తాయి:
ArH + H 2 SO 4 ® ArSO 3 H + H 2 O
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ కణం SO 3. సుగంధ ఉపరితలం యొక్క దాడి సల్ఫర్ పరమాణువు ద్వారా జరుగుతుంది, ఎందుకంటే ఇది బలంగా సానుకూలంగా ధ్రువీకరించబడింది, అంటే ఎలక్ట్రాన్-లోపం:
సల్ఫోనేషన్ ఉంది తిప్పికొట్టేప్రక్రియ. సుగంధ రింగ్ నుండి సల్ఫోనిక్ సమూహాన్ని తొలగించవచ్చు, ఇది సేంద్రీయ సంశ్లేషణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
ఫ్రైడెల్-క్రాఫ్ట్స్ ఆల్కైలేషన్
హాలోజన్‌ల వలె, ఆల్కైల్ హాలైడ్‌లను లూయిస్ ఆమ్లాలు (అల్యూమినియం మరియు జింక్ క్లోరైడ్‌లు, బోరాన్ ట్రిఫ్లోరైడ్ మొదలైనవి) బలంగా ధ్రువీకరించవచ్చు, అవి సుగంధ రింగ్లో ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం చేయగలవు:
ఉత్ప్రేరకం - ప్రోటిక్ యాసిడ్ సమక్షంలో సుగంధ సమ్మేళనాల ఆల్కైలేషన్ కోసం ఆల్కైల్ హాలైడ్‌లతో పాటు ఆల్కెన్‌లు లేదా ఆల్కహాల్‌లను ఉపయోగించవచ్చు:
ఉత్ప్రేరకం - ప్రోటిక్ యాసిడ్ ఉనికిని ఎలక్ట్రోఫిలిక్ కణ ఉత్పత్తికి అవసరం - కార్బోకేషన్:
మార్కోవ్నికోవ్ నియమానికి అనుగుణంగా ఆల్కెన్‌లతో అరేన్స్ ఆల్కైలేషన్ జరుగుతుంది.
ఆల్కైలేషన్ ఉత్పత్తులు మాతృ సమ్మేళనం (ఆల్క్ ఒక ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే సమూహం) కంటే సులభంగా ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ సుగంధ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి, కాబట్టి, ఉత్పత్తి తర్వాత ప్రాధాన్యతతో ఆల్కైలేట్ చేయబడుతుంది మరియు పాలీఅల్కైలేషన్ ఉత్పత్తులు ఏర్పడతాయి. మోనోఅల్కైలేషన్ ఉత్పత్తులను పొందాలనుకుంటే, సుగంధ సమ్మేళనం యొక్క పెద్ద మొత్తాన్ని తీసుకోవడం అవసరం.
ఫ్రైడెల్-క్రాఫ్ట్స్ ఎసిలేషన్
అరేన్స్ యాసిడ్ క్లోరైడ్‌లు మరియు కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల అన్‌హైడ్రైడ్‌లతో చర్య జరిపి కీటోన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి:
యాసిడ్ క్లోరైడ్‌లు మరియు అన్‌హైడ్రైడ్‌లు ధ్రువ కార్బొనిల్ సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు సుగంధ వ్యవస్థలలో ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయాన్ని కలిగి ఉంటాయి:
అయితే, ఈ సమ్మేళనాల ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ చర్య తక్కువగా ఉంటుంది మరియు లూయిస్ ఆమ్లాల చర్య ద్వారా మెరుగుపరచబడాలి. ఫలితంగా, ఒక ధ్రువణ కాంప్లెక్స్ ఏర్పడుతుంది (మరియు పరిమితిలో, ఒక ఎసిల్ కేషన్), ఎలక్ట్రోఫైల్‌గా పనిచేస్తుంది:
పాలీసైలేషన్ గమనించబడదు ఎందుకంటే ఫలితంగా వచ్చే కీటోన్ పేరెంట్ కాంపౌండ్ కంటే తక్కువ రియాక్టివ్‌గా ఉంటుంది. నైట్రో లేదా సైనో గ్రూపులు వంటి బలమైన క్రియారహితం చేసే ప్రత్యామ్నాయాలు కలిగిన సుగంధ సమ్మేళనాలు కూడా ఫ్రైడెల్-క్రాఫ్ట్స్ ఎసిలేట్ చేయబడవు.
ఘనీభవించిన సుగంధ హైడ్రోకార్బన్‌లలో ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం.
ఘనీభవించిన సుగంధ హైడ్రోకార్బన్‌లు బెంజీన్ కంటే ఎక్కువ రియాక్టివ్‌గా ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటిలోని సుగంధ వలయానికి సంయోగ శక్తి బెంజీన్‌లో కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
నాఫ్తలీన్‌లో ప్రత్యామ్నాయం కోసం, ఒక ఎలక్ట్రోఫైల్ a- లేదా b-స్థానంపై దాడి చేసినప్పుడు రెండు ఐసోమెరిక్ ఉత్పత్తులు ఏర్పడటం సాధ్యమవుతుంది. a-స్థానంలోని హైడ్రోజన్ పరమాణువులు అధిక రియాక్టివిటీని కలిగి ఉంటాయి మరియు చర్య గతి నియంత్రణ పరిస్థితులలో (క్లోరినేషన్, నైట్రేషన్) కొనసాగితే, a-ఐసోమర్ ఏర్పడుతుంది:
80 o C వద్ద సాంద్రీకృత సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్‌తో నాఫ్తలీన్ యొక్క సల్ఫొనేషన్ a-ఐసోమర్‌కు దారి తీస్తుంది, ఇది అధిక రేటు (కైనటిక్ కంట్రోల్) వద్ద ఏర్పడుతుంది మరియు 160 o C వద్ద - థర్మోడైనమిక్‌గా మరింత స్థిరమైన బి-ఐసోమర్‌కు (థర్మోడైనమిక్ నియంత్రణ).
బెంజీన్‌తో పోలిస్తే ఆంత్రాసీన్‌కి మరింత ఎక్కువ రియాక్టివిటీ ఉంది. అన్ని సందర్భాల్లో, ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ రియాజెంట్ల దాడి సెంట్రల్ కోర్ వద్ద జరుగుతుంది, అయితే పరిధీయ బెంజీన్ న్యూక్లియైలు భద్రపరచబడతాయి.
ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యల కోసం ఎస్ ఇపూరించని వాలెన్స్ షెల్‌తో రాష్ట్రంలో ఉనికిలో ఉండే సమూహాలను విడిచిపెట్టేవారు అత్యంత విలక్షణమైనవి.
అటువంటి సమూహం ప్రోటాన్ కావచ్చు, కానీ దాని కదలిక ఆమ్లత్వంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సంతృప్త ఆల్కేన్లలో, హైడ్రోజన్ క్రియారహితంగా ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ ప్రత్యామ్నాయం తగినంత ఆమ్లంగా ఉన్న స్థానాల్లో మరింత సులభంగా జరుగుతుంది, ఉదాహరణకు, కార్బొనిల్ సమూహానికి -స్థానం లేదా ఎసిటిలీన్ బంధం వద్ద ప్రోటాన్. ప్రతిచర్య యొక్క ముఖ్యమైన రకం ఎస్ ఇఅయానిక్ క్లీవేజ్, కార్బన్-కార్బన్ బంధం యొక్క చీలికను కలిగి ఉంటుంది, నిష్క్రమించే సమూహం కార్బన్. ముఖ్యంగా ప్రతిచర్యలకు అవకాశం ఉంది ఎస్ ఇఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు.
అలిఫాటిక్ ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క మెకానిజమ్స్
అలిఫాటిక్ మెకానిజం ఎస్ ఇకాకుండా ఎస్ ఎన్తగినంతగా అధ్యయనం చేయలేదు. నాలుగు రకాల యంత్రాంగాలు ఉన్నాయి ఎస్ ఇ : ఎస్ ఇ 1, ఎస్ ఇ 2 (వెనుక నుండి), ఎస్ ఇ 2 (ముందు నుండి), ఎస్ i. బైమోలిక్యులర్ మెకానిజం ఎస్ ఇఇలాంటి ఎస్ ఎన్ 2 పాత కనెక్షన్ యొక్క చీలికతో ఏకకాలంలో కొత్త కనెక్షన్ ఏర్పడుతుంది. అయితే, ఒక ముఖ్యమైన తేడా ఉంది.
IN ఎస్ ఎన్ 2, న్యూక్లియోఫైల్ దాని ఎలక్ట్రాన్ జతతో చేరుకుంటుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్ జతలు ఒకదానికొకటి తిప్పికొట్టడం వలన, అది వెనుక నుండి బయటకు వచ్చే ఎలక్ట్రాన్ జతను మాత్రమే చేరుకోగలదు. ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయంలో, ఒక ఖాళీ కక్ష్య వెనుక నుండి, ఎలక్ట్రాన్ జతను ఆకర్షిస్తుంది లేదా ముందు నుండి చేరుకోవచ్చు. అందువల్ల, రెండు సాధ్యమయ్యే యంత్రాంగాలు సిద్ధాంతపరంగా పరిగణించబడతాయి.
S E 2 (ముందు నుండి)
S E 2 (వెనుక నుండి)
మూడవ బైమోలిక్యులర్ మెకానిజం ఉంది ఎస్ ఇ, ఎలెక్ట్రోఫైల్ అణువు యొక్క భాగం దానితో బంధాన్ని ఏర్పరచడం ద్వారా విడిచిపెట్టిన సమూహం యొక్క విభజనను ప్రోత్సహిస్తుంది. ఈ యంత్రాంగాన్ని ఎస్ అని పిలుస్తారు i .
సాక్ష్యం: మెకానిజమ్స్ ఎస్ ఇ 2 మరియు ఎస్ iవేరు చేయడం సులభం కాదు. అవన్నీ రెండవ-ఆర్డర్ గతిశాస్త్రానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి. ఎస్ iమరియు ఎస్ ఇ 2 (ముందు నుండి) కాన్ఫిగరేషన్‌ను కొనసాగిస్తూనే కొనసాగండి. ఎస్ ఇ 2 (వెనుక నుండి) కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క రివర్సల్‌తో కొనసాగుతుంది. మెకానిజం నిర్ధారణ ఎస్ ఇ 2 (ముందు నుండి) వంతెన యొక్క తల వద్ద ఉన్న కార్బన్ అణువుల వద్ద ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం సంభవించవచ్చు.
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క మోనోమోలిక్యులర్ మెకానిజం ఎస్ ఇ 1 పోలి ఉంటుంది ఎస్ ఎన్ 1 మరియు రెండు దశలను కలిగి ఉంటుంది, నెమ్మదిగా అయనీకరణం మరియు వేగవంతమైన పునఃసంయోగం.
యంత్రాంగం యొక్క సాక్ష్యం ఎస్ ఇ 1. రుజువులలో ఒకటి సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క మొదటి ఆర్డర్ గతిశాస్త్రం. ప్రతిచర్యలో స్టీరియోకెమికల్ సాక్ష్యం ముఖ్యం:
డ్యూటెరియం కోసం ప్రోటాన్ మార్పిడి రేస్‌మైజేషన్ మాదిరిగానే జరుగుతుంది మరియు గతి ఐసోటోప్ ప్రభావం గమనించబడుతుంది. స్పందన ఎస్ ఎన్ 1 వంతెన యొక్క తల వద్ద జరగదు, కానీ ఎస్ ఇ 1 సులభంగా ముందుకు సాగుతుంది, దీని నుండి కార్బనియన్ ఫ్లాట్‌గా ఉండవలసిన అవసరం లేదు, ఇది పిరమిడ్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
అల్లిలిక్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయాన్ని నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, పునర్వ్యవస్థీకరణ ఉత్పత్తిని పొందవచ్చు:
ఈ రకమైన ప్రక్రియ సమానంగా ఉంటుంది ఎస్ ఎన్మరియు రెండు విధాలుగా వెళ్ళవచ్చు.
మొదటిది అల్లైలిక్ కార్బనియన్ ఇంటర్మీడియట్ ఏర్పడటం ద్వారా సంభవిస్తుంది:
రెండవ మార్గంలో కార్బోకేషన్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణం మరియు ఎలక్ట్రోఫ్యూజ్ యొక్క తదుపరి తొలగింపుతో డబుల్ బాండ్ వద్ద ఎలక్ట్రోఫిలిక్ జోడింపు ఉంటుంది:
అలిఫాటిక్ ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు
CH ఆమ్లాల ప్రతిచర్యలు
ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలలో వదిలిపెట్టే సమూహం హైడ్రోజన్, ఇది ప్రోటాన్ రూపంలో తొలగించబడుతుంది, అప్పుడు అటువంటి ఉపరితలాలను CH-యాసిడ్లు అంటారు. మెకానిజం తరువాత ఈ రకమైన అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు ఎస్ ఇ 1 :
హైడ్రోజన్ ఐసోటోప్ మార్పిడి
;
డబుల్ మరియు ట్రిపుల్ బాండ్ల వలస
- డయాజోనియం లవణాలతో కలయిక
సూపర్ యాసిడిక్ వాతావరణంలో, హైడ్రోజన్ ప్రత్యామ్నాయం మెకానిజం ప్రకారం కొనసాగవచ్చు ఎస్ ఇ 2 , కార్బోనియం అయాన్లు ఏర్పడటం ద్వారా:
ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాల ప్రతిచర్యలు
ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాల యొక్క ప్రధాన ప్రతిచర్యలు ప్రోటోడెమెటలేషన్, హాలిడెడెమెటలేషన్ మరియు ట్రాన్స్‌మెటలేషన్.
ప్రోటో-డీమెటలేషన్ఆమ్లాల చర్యలో హైడ్రోజన్‌తో ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనంలో లోహాన్ని భర్తీ చేయడం యొక్క ప్రతిచర్య
హాలిడెమెటలేషన్హాలోజన్‌లు లేదా ఇంటర్‌హలోజెన్‌ల ప్రభావంతో హాలోజన్‌తో మెటల్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ప్రతిచర్యలు అంటారు:
రీమెటలేషన్ఒక మెటల్ మరొకదానికి మార్పిడి యొక్క ప్రతిచర్య అని పిలుస్తారు. అకర్బన లోహ ఉప్పు మరియు ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనం రెండూ రీజెంట్‌గా పనిచేస్తాయి:
హెటెరోలిటిక్ కార్బన్-కార్బన్ బాండ్ క్లీవేజ్‌తో కూడిన ప్రతిచర్యలు
కార్బన్-కార్బన్ బంధం యొక్క చీలికతో సంభవించే ప్రతిచర్యలు, అనియోనిక్ క్లీవేజ్ అని పిలుస్తారు, ఇవి తరచుగా మెకానిజం ద్వారా సంభవిస్తాయి. ఎస్ ఇ 1 కార్బనియన్ యొక్క ఇంటర్మీడియట్ నిర్మాణంతో:
అయాన్ విభజన ప్రతిచర్యలు సాంప్రదాయకంగా రెండు గ్రూపులుగా విభజించబడ్డాయి. మొదటి సమూహంలో కార్బొనిల్ సమ్మేళనాలు విడిచిపెట్టే సమూహంగా పనిచేసే ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ ప్రతిచర్యకు ఉపరితలం హైడ్రాక్సిల్-కలిగిన సమ్మేళనాలు. ఈ గుంపు యొక్క అతి ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు: రెట్రోఅల్డోల్ రియాక్షన్, సైనోహైడ్రిన్స్ యొక్క చీలిక, తృతీయ ఆల్కహాల్‌ల చీలిక. ఎలెక్ట్రోఫ్యూజ్ కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం లేదా దాని ఉత్పన్నం రూపంలో చీలిపోయినందున, అయానిక్ క్లీవేజ్ ప్రతిచర్యల యొక్క రెండవ సమూహాన్ని ఎసిల్ క్లీవేజ్ అంటారు. ఈ సమూహంలోని సబ్‌స్ట్రేట్‌లు కార్బొనిల్ సమ్మేళనాలు, మరియు ప్రక్రియ కార్బొనిల్ సమూహానికి న్యూక్లియోఫిలిక్ చేరికతో ప్రారంభమవుతుంది:
ఈ రకమైన అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలు: β-ketoesters మరియు β-డైకెటోన్‌ల చీలిక (బేస్‌ల ప్రభావంతో యాసిడ్ క్లీవేజ్), హాలోఫార్మ్ రియాక్షన్, కార్బాక్సిలిక్ యాసిడ్ లవణాల డీకార్బాక్సిలేషన్ ప్రతిచర్యలు.
అరేన్స్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు సంతృప్త మరియు అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌ల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి. ఇది బెంజీన్ రింగ్ యొక్క నిర్మాణ లక్షణాల ద్వారా వివరించబడింది. చక్రీయ వ్యవస్థలో ఆరు p-ఎలక్ట్రాన్ల డీలోకలైజేషన్ అణువు యొక్క శక్తిని తగ్గిస్తుంది, ఇది బెంజీన్ మరియు దాని హోమోలాగ్‌ల స్థిరత్వం (సుగంధత) పెరుగుతుంది. అందువల్ల, అరేన్స్ సుగంధాన్ని కోల్పోవడానికి దారితీసే అదనంగా లేదా ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్యలకు గురికావు. వాటికి అత్యంత విలక్షణమైన ప్రతిచర్యలు సుగంధ వ్యవస్థ యొక్క సంరక్షణతో కొనసాగుతాయి, అవి చక్రంతో అనుబంధించబడిన హైడ్రోజన్ అణువుల ప్రత్యామ్నాయం యొక్క ప్రతిచర్యలు. ప్లానార్ సుగంధ వలయం యొక్క రెండు వైపులా p-ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత పెరిగిన ప్రాంతాల ఉనికిని బెంజీన్ రింగ్ ఒక న్యూక్లియోఫైల్ మరియు అందువల్ల ఎలక్ట్రోఫిలిక్ రియాజెంట్ ద్వారా దాడికి గురవుతుంది. అందువలన, ఎలక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు సుగంధ సమ్మేళనాలకు చాలా విలక్షణమైనవి.
బెంజీన్ నైట్రేషన్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి ఎలెక్ట్రోఫిలిక్ ప్రత్యామ్నాయం యొక్క యంత్రాంగాన్ని పరిశీలిద్దాం.
బెంజీన్ నైట్రేటింగ్ మిశ్రమంతో ప్రతిస్పందిస్తుంది (సాంద్రీకృత నైట్రిక్ మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాల మిశ్రమం):
నైట్రోబెంజీన్
రింగ్‌లోకి ప్రత్యామ్నాయ ప్రతిచర్యలు సానుకూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఇంటర్మీడియట్ కణాల ఏర్పాటు ద్వారా మాత్రమే కొనసాగుతాయి.
p-కాంప్లెక్స్ 
s-కాంప్లెక్స్
భర్తీ చేయబడిన కణం ప్రోటాన్.
ఆల్కైలేషన్, హాలోజనేషన్, సల్ఫోనేషన్, సుగంధ సమ్మేళనాల నైట్రేషన్ మరియు ఇతరుల ప్రతిచర్యలు ఈ మెకానిజం ప్రకారం కొనసాగుతాయి, క్రియాశీల ప్రతిచర్య కణం ఏర్పడే పద్ధతిలో మాత్రమే తేడా ఉంటుంది - ఎలెక్ట్రోఫైల్ E +
ఎ) సల్ఫోనేషన్:
HO–SO 3 H + H–SO 4 H à HSO 3 + + HSO 4 –
బి) హాలోజనేషన్
Cl 2 + AlCl 3 à Cl + + AlCl 4 –
సి) ఆల్కైలేషన్:
CH 3 –CH 2 –Cl + AlCl 3 à CH 3 –CH 2 + + AlCl 4 –
d) ఎసిలేషన్
CH 3 COCl + AlCl 3 à CH 3 C + =O + AlCl 4 –
ప్రత్యామ్నాయం లేని బెంజీన్ రింగ్లో, అన్ని 6 స్థానాలు ప్రత్యామ్నాయ సమూహాన్ని చేర్చడానికి సమానం. హోమోలాగ్‌లు లేదా బెంజీన్ ఉత్పన్నాలు ప్రతిచర్యలోకి ప్రవేశిస్తే పరిస్థితి మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, కొత్తగా ప్రవేశించిన సమూహం రింగ్లో ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఈ స్థానం రింగ్లో ఇప్పటికే ఉన్న (లేదా ఇప్పటికే ఉన్న) ప్రత్యామ్నాయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, రింగ్లో ఎలక్ట్రాన్-దానం చేసే సమూహం ఉంటే: ఆల్కైల్–, –OH, –OSH 3, –NH 2, –NHR, NR 2, –NH–COR, –X (హాలోజన్)(మొదటి రకమైన ప్రత్యామ్నాయాలు), అప్పుడు ప్రత్యామ్నాయ సమూహం ఇప్పటికే ఉన్న సమూహానికి సంబంధించి ఆర్థో- లేదా పారా-పొజిషన్‌లలోకి ప్రవేశిస్తుంది:
రింగ్ ఇప్పటికే ఎలక్ట్రాన్-ఉపసంహరణ సమూహాన్ని కలిగి ఉంటే: –NO 2 , –NO, –SO 3 H, –CX 3 , –COOH, –COH, –COR, –CN (రెండవ రకమైన ప్రత్యామ్నాయాలు), అప్పుడు కొత్తగా ప్రవేశించిన సమూహం వారికి మెటా-పొజిషన్ అవుతుంది:
పట్టిక 2
ప్రత్యామ్నాయాలు మరియు వాటి ఎలక్ట్రానిక్ ప్రభావాల సారాంశ పట్టిక
| ప్రత్యామ్నాయం లేదా అణువుల సమూహం | ఓరియంటేషన్ | ప్రభావాలు |
| CH 3 > CH 3 –CH 2 > (CH 3) 2 CH | o-, p- ఓరియంటేషన్, (హాలోజన్లు - నిష్క్రియం చేయడం) | +నేను, +ఎం |
| (CH 3) 3 సి | + I, M=0 | |
| ఒక p-సిస్టమ్‌కు జోడించబడిన పరమాణువు ఒక ఒంటరి జత ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది: X– (హాలోజన్), –O–, –OH, –OR, –NH 2, –NHR, –NR 2, –SH, –SR, | - I, + M | |
| p-సిస్టమ్‌కు జోడించబడిన పరమాణువు మరింత ఎలక్ట్రోనెగటివ్ అణువుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది: –N=O, –NO 2, –SO 3 H, –COOH, –COH, –C(O)–R, –COOR, – CN, – CX 3 , –C=N=S, | m-ఓరియంటేషన్, డియాక్టివేషన్‌తో | -నేను, -ఎం |
| sp 2 -హైబ్రిడైజ్డ్ కార్బన్: –CH=CH–, –C 6 H 5 (ఫినైల్) | o-, p- ఓరియంటేషన్ | I=0,+M |
| p-కక్ష్యలు లేని పరమాణువు, కానీ మొత్తం ధనాత్మక చార్జ్‌తో –NH 3 +, –NR 3 +, | m- ఓరియంటేషన్, డియాక్టివేషన్‌తో | –I, M=0 |
ఉంగరం ఉంటే రెండు విభిన్న రకాల ప్రత్యామ్నాయాలు, దర్శకత్వం ప్రత్యామ్నాయం అస్థిరమైన, అప్పుడు కొత్త సమూహం యొక్క ప్రవేశ స్థానం నిర్ణయించబడుతుంది మొదటి తరగతి డిప్యూటీ, ఉదాహరణకి.