БРАУНА ПРАВИЛО СЕЛЕКТИВНОСТИ: в
р-циях электроф. замещения в ароматич. ряду селективность тем выше, чем меньше
кислотность реагента по Льюису.
Скорость взаимод. в-ва, обладающего большим электронным дефицитом на
реакц. центре (сильная к-та), а следовательно, и высокой реакц. способностью,
сравнительно мало зависит от смещения электронов в бензольном кольце, вызываемом
заместителем. С уменьшением кислотности реагента его реакц. способность
падает, возрастает зависимость скорости р-ции от смещения электронной плотности
в бензольном кольце и, следовательно, от природы заместителя. В связи с
этим катион Вr+, генерируемый НВrО в присут. НСlO4
(сильная к-та), слабо "различает" активный толуол и менее активный бензол
и бромирует толуол в пара-положение только в 36 раз быстрее. В то же время
Вr2 (слабая к-та) в присут. 85% СН3СООН реагирует
с толуолом в 600 раз быстрее. В этом случае говорят о межмолекулярной селективности
замещения (fn), к-рую количественно оценивают как отношение
скоростей р-ций замещения в пара-положение замещенного бензола и в бензоле
при действии одного и того же реагента.
Когда электрофил - сильная к-та, возможность образования разл. замещенных
бензола (внутримолекулярная селективность) в определенной степени уравнивается.
Это, в частности, объясняется тем, что стадией, определяющей в данном случае
скорость р-ции, м. б. образование
комплекса I:
где Е+-электрофил. Если последний представляет собой слабую
к-ту, лимитирующая стадия-образованиекомплексов
II-IV. В этом случае возможна перегруппировка первоначально неселективно
образующихсякомплексов
в более устойчивые, что обусловливает большую внутримолекулярную селективность.
Так, при алкилировании толуола с помощью С3Н7Вг в
присут. GaBr3 (сильная к-та) образуется 46,8% пара- и 25,7%
мета-замещенных, а при бромировании с помощью Вr2 в CF3COOH
(слабая к-та)-соотв. 84,2% и 0%. Внутримолекулярная селективность количественно
оценивается величиной fn/fm, где fm-отношение
скоростей р-ций замещения в .мета-положение замещенного бензола и в бензоле
при действии одного и того же реагента. График зависимости lg fn
от lg(fn/fm) представляет собой прямую линию и описывается
ур-нием:
Влияние заместителей в бензольном кольце на селективность при электроф.
ароматич. замещении описывается модифицир. ур-нием Гаммета:
. Каждому заместителю в бензольном кольце соответствует своя константа
, к-рая характеризует его способность стабилизировать промежуточно образующийсякомплекс.
Каждому типу р-ции соответствует своя константа-мера
близости реального промежуточного состояния в р-ции к такому комплексу.
Не подчиняются Б. п. с. нитрование и арилирование толуола в среде CH3NO2
соотв. с помощью NO2BF4 и С6Н5С1*А1С13.
Правило сформулировано Г. Брауном в 1953.
=== Исп. литература для статьи «БРАУНА ПРАВИЛО СЕЛЕКТИВНОСТИ»: Бреслоу Р., Механизмы органических реакций, пер. с англ.,
М., 1968, с. 168-81, 189-99; Беккер Г., Введение в электронную теорию органических
реакций, пер. с нем., М., 1977, с. 521-26; Днепровский А.С, Темникова Т.
И., Теоретические основы органической химии, Л., 1979, с. 377-79; Общая
органическая химия. пер. с англ., т. 1, М., 1981, с. 385-86. Н. С. Яшина.
Страница «БРАУНА ПРАВИЛО СЕЛЕКТИВНОСТИ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|